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ムライト中の酸素拡散

氧在莫来石中的扩散

基本信息

批准号：
07650792
负责人：
伊熊泰郎
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kanagawa Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07650792/
关键词：
ムライト酸素拡散単結晶同位体交換多結晶

项目摘要

高純度のSi(OCH_3)OCH_4とA1(OC_3H_7)_3を加水分解してSiO_2とA1_2O_3の混合物を作成した。さらにNa_2CO_3を1.5%加えてから1600℃に4h加熱して溶融し、ムライトとガラス相(Sio_2)が41.9%:58.1%となる混合物を作成した。これを2〜7%フッ酸で数回処理し、ガラス相を除去した。この粉末がムライトであることをXRDで確かめた後、組成分析をしたところ、Al_2O_3とSiO_2の比が3:2であった。なお、この試料にはNa_2が0.081%残っていた。1400℃で10h焼成後、TEM,BET、電子線回析などで評価したところ、この試料は約0.7ψx2.5μmの棒状単結晶ムライト粉末であった。別の試料として、市販のムライト粉末を空気中で1400℃で10h焼成し、BET,SEMなどで評価したところ、この試料は直径約1.3μmの球状多結晶ムライト粉末であった。これらの粉末を^<16>O_2中で焼成後、^<18>Oを約55%含む酸素雰囲気中で拡散焼成し、気相中の^<18>Oの濃度変化を四重極質量で測定した。これを試料中の拡散量に変換し、拡散式に当てはめてムライト中の酸素拡散係数(Doxy)を決定した。それらは1100-1300℃の範囲でDoxy=5.54exp[-481 kJmol^<-1>/RT]cm^2S^<-1>(多結晶)Doxy=1.54x10^<-2>exp[-384kJmol^<-1>/RT]cm^2S^<-1>(単結晶)と表された。単結晶中のDoxyは多結晶中のものより約2桁小さく、多結晶ムライトでは粒界拡散の影響があると推測される。しかし、拡散の見かけの活性化エネルギーは粒界拡散を含む多結晶の方が大きく、他の物質に場合とあ異なる。これについては今後検討するべきである。

A mixture of Si(OCH_3)OCH_4 and Al (OC_3H_7)_3 with high purity was prepared by hydrolysis of SiO_2 and Al (OC_3H_7)_3. When Na_2CO_3 was added to 1.5% and heated to 1600℃ for 4h, the mixture was melted and the SiO_2 phase was 41.9%:58.1%. 2 ~ 7% of the acid is removed from the solution. The ratio of Al_2O_3 to SiO_2 is 3:2. Na_2 is 0.081% residual in the sample. After firing at 1400℃ for 10h, TEM,BET, electron beam analysis, the sample was about 0.7 psi x2.5μm rod-like crystalline powder. Other test materials and commercially available ground powder were fired in air at 1400 ° C for 10 hours. BET and SEM were used to evaluate the results. This test material is a spherical polycrystalline ground powder with a diameter of about 1.3μm. After <16>the powder was sintered, the concentration <18>of O <18>in the gaseous phase was measured by quadrupole mass. The amount of dispersion in the sample is changed, and the dispersion formula is determined when the dispersion coefficient (Doxy) in the sample is determined. Doxy=5.54exp[-481 kJmol^<-1>/RT]cm^2S^<-1>(polycrystalline)Doxy=1.54x10^<-2>exp[-384kJmol ^<-1>/RT] cm^2S^<-1>(single crystalline) Doxy in single crystal and polycrystal are about 2 times smaller than those in single crystal and polycrystal. In addition, the activity of the powder is different from that of the powder. This is the first time I've seen you.