ジルコニウム系アモルファス合金と自己酸化皮膜を用いた大気極レス酸素センサの開発
ジルコニウム系アモルファス合金と自己酸化皮膜を用いた大気極レス酸素センサの開発
锆基非晶合金和自氧化膜大气无电极氧传感器的研制
批准号：
21K04952
负责人：
入澤 恵理子
金额：
$2.66万
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
中文摘要
翻译
本研究は、ジルコニウム系合金の高温酸化皮膜が酸素センサとして利用できる酸化物イオン伝導性を有するかを検討するために、アモルファス及び結晶体のジルコニウム系合金を作製し、その酸化皮膜成長機構の解明する。適切な合金を選定したのち、酸化皮膜の酸化物イオン伝導性と合金/酸化皮膜界面の酸素ポテンシャルを明らかにし、酸素センサとしての成立性を検討することが目的である。令和3年度はCu-Zr合金を基本に、Y等を添加した3元系のアモルファス合金を、液体急冷装置を用いてリボン状で厚さ0.100mm以下の薄板試料を製作した。本年度は令和3年度に製作したアモルファス合金の結晶化転移温度を調べた。それをもとに、Cu-Zr合金の結晶体及びアモルファル合金について、Ar-1%O2ガス中で400度から500度での酸化挙動を調べた。結晶体ではいずれのZr濃度の違いによる酸化膜の成長速度の違いが確認され、電子伝導性が高い単斜晶のジルコニアが形成し、極表面に正方晶のジルコニアが形成することがわかった。
英文摘要
本研究は、ジルコニウム系合金の高温酸化皮膜が酸素センサとして利用できる酸化物イオン伝導性を有するかを検討するために、アモルファス及び結晶体のジルコニウム系合金を作製し、その酸化皮膜成長機構の解明する。適切な合金を選定したのち、酸化皮膜の酸化物イオン伝導性と合金/酸化皮膜界面の酸素ポテンシャルを明らかにし、酸素センサとしての成立性を検討することが目的である。令和3年度はCu-Zr合金を基本に、Y等を添加した3元系のアモルファス合金を、液体急冷装置を用いてリボン状で厚さ0.100mm以下の薄板試料を製作した。本年度は令和3年度に製作したアモルファス合金の結晶化転移温度を調べた。それをもとに、Cu-Zr合金の結晶体及びアモルファル合金について、Ar-1%O2ガス中で400度から500度での酸化挙動を調べた。結晶体ではいずれのZr濃度の違いによる酸化膜の成長速度の違いが確認され、電子伝導性が高い単斜晶のジルコニアが形成し、極表面に正方晶のジルコニアが形成することがわかった。
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