窒化ケイ素セラミックスの粒界ガラス相の性状と高温強度

氮化硅陶瓷的晶界玻璃相性能及高温强度

• 批准号: 07650785
• 负责人: 田中 功
• 金额: --
• 依托单位: Kyoto University
• 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-07650785/
• 关键词: 窒化ケイ素; 粒界; ガラス相; ファンデルワールスカ; 電子顕微鏡; セラミックス

窒化ケイ素の高温強度を粒界ガラス相の原子配列という観点,特にSi-OとSi-Nの化学結合に着目して解明した.研究項目は以下のとおりであった.1)粒界ガラス相厚みの高分解能電子顕微鏡観察により実測.2)粒界ガラス相におけるEELSの吸収端近傍微細構造の測定.3)第一原理計算による粒界ガラス相の原子配列モデリング.4)高温強度と粒界性状の比較検討.粒界ガラス相に電子ビームを絞って測定したEELSの結果,検出できたのは,Si,O,Nのみであり,その各吸収端でのEELS強度から,N/(O+N)比は34%と評価できた.バルクのβ-Si_3N_4と粒界ガラス相とでは明らかにスペクトル形状が異なり,また第1ピークには約0.9eVのシフトが見られた.このシフト量を(SiO_4)^<4->と(SiN_4)^<8->クラスターについてのDV-X_α分子軌道計算結果とをピークシフトについて比例配分して解析した結果,N/(O+N)比は18%と見積もられた.このように全く独立した手法で見積もった化学組成は,定量的な一致はしないものの,いずれも20〜30%のN量を示した.DV-X_α分子軌道プログラムによるSi-L_<23>吸収端でのELNESの計算の結果,この粒界ガラス相がNがシリカガラス中にSiを3配位する強い化学結合を形成していることが判明した.

The high-temperature strength of the sulfide element, the particle boundary phase, the atomic arrangement, and the special point of Si-O The chemical bonding of Si-N is aimed at understanding the problem. The research project is as follows: 1 )Granular boundary phase thickness and high resolving energy electron microscope observation and measurement. 2) Grain boundary phase thickness and EELS absorption end proximity microstructure measurement. 3) First principles calculation of particle boundary phaseラスphaseのatomic arrangementモデリング.4) Comparison of high temperature strength and grain boundary properties検 Discussion.Granular boundary ガラResult of EELS measurement by SELECTRONICS, Si, O ,Nのみであり,そのEELS intensity of each absorption end is から,N/(O+N) ratio is 34 %と Commentary The ペクトル shape is different and the がなり, the 1st ピークには is about 0.9eVのシフトが见られた.このシフトquantityを(SiO_4)^<4->と(SiN_4)^<8->クラスターについてのDV-X_α molecular orbital calculation results とをピークシフトについて proportional The result of the analysis is that the ratio of N/(O+N) is 18%.くINDEPENDENT TECHNIQUE で见 accumulate もったCHEMICAL COMPOSITION は, quantified なCONSISTENT はしないものの, いずれも20~30%のN quantity を した.DV-X_α molecular orbital プログラムによるSi -L_<23>The result of the calculation of the absorption end ELNES, the particle boundary phase がNがシRikaru's Siを3 coordination is strong and the chemical combination is strong enough to form a strong chemical bond.

项目成果

i. Tanaka: "Electronic structure of 3d transition elements in β-Si_3N_4" Phil. Mag. B. 72. 459-473 (1995)

i. 田中：“β-Si_3N_4 中的 3d 过渡元素的电子结构”Phil. B. 72. 459-473 (1995)

I. Tanaka: "High Temperature Fracture Mechanism, of Low-Cadoped Si_3N_4" J. Am. Ceram. Soc.78. 673-679 (1995)

I. Tanaka：“低钙掺杂 Si_3N_4 的高温断裂机制”J. Am。