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低熱膨張性リン酸塩ガラスおよびガラスセラミックスの製造

低热膨胀磷酸盐玻璃和玻璃陶瓷的生产

基本信息

批准号：
07651019
负责人：
岸岡昭
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Sophia 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

项目摘要

リン酸塩を主要成分とするNa_2O-TiO_2-P_2O_5-SiO_2系とNa_2O-TiO_2-P_2O_5-GeO_2系とからそれぞれ新種ガラスおよびガラスセラミックスの製造を試み,得られたガラスおよびガラスセラミックスに対して次のような物性を明らかにした。成果は次の通りである。1.上記の二つの系のガラス化範囲を決定した。組織に多少の違いは認められるが,おおむねNa_2Oが0〜3mol%,SiO_2またはGeO_2が5〜10mol%のとき,TiO_2を50〜70mol%含有するガラスが得られた。このような高濃度のTiO_2を含有するリン酸塩ガラスの製造に成功したのは本研究が初めてである。2.ガラスの密度は2,97〜3.14g・cm^<-3>,ガラス転移点は611〜638℃,熱膨張係数(30〜550℃)は2.6〜3.5×10^<-1>℃^<-1>の範囲であった。熱膨張係数はP_2O_5を主要成分とするガラスとしては極めて低い値で,これまでに研究された複リン酸塩セラミックスのそれに匹敵するものであった。3.これらのガラスを再加熱したとき生成する結晶相は,TiO_2(アナタ-ス),TiP_2O_7,(TiO)_2P_2O_7,NaTi_<2-X>(PO_4)_3,またはNaTi_<2-X>Ge_X(PO_4)_3であった。4.Na_2O-TiO_2-P_2O_5-SiO_2系ガラスからは,十分な機械的強度を有するガラスセラミックスを製造することができた。このガラスセラミックスの熱膨張係数はさらに低く,2.1×10^<-6>℃^<-1>(30〜600℃)であり,再加熱の条件を検討することにより,これ以上の低下も期待できる。5.ガラスセラミックスの低熱膨張化は,(TiO)_2P_2O_7およびNaTi_<2-X>Si_X(PO_4)_3の生成によるものである。

The Na_2O-TiO_2-P_2O_5-SiO_2 system and the Na_2O-TiO_2-P_2O_5-GeO_2 system are the main components of the acid system. The result is that it is difficult to pass through. 1. The scope of the transformation of the two systems mentioned above has been decided. The content of Na_2O is 0 ~ 3 mol %, SiO_2 is 5 ~ 10 mol %, TiO_2 is 50 ~ 70 mol %. This study was carried out successfully with the production of TiO_2 with high concentration. 2. The density is 2,97 ~ 3.14g·cm^<-3>, the temperature shift point is 611 ~ 638℃, and the thermal expansion coefficient (30 ~ 550℃) is 2.6 ~ 3.5×10^<-1>℃^<-1>. The thermal expansion coefficient is mainly composed of P_2O_5 and P_2O_5. The thermal expansion coefficient is mainly composed of P_2O_5 and P_2O_5. 3. The crystal phases of TiO_2, TiP_2O_7,(TiO)_2P_2O_7, NaTi_<2-X>(PO_4)_3 and NaTi_<2-X>Ge_X(PO_4)_3 were formed by heating. 4. The mechanical strength of Na_2O-TiO_2-P_2O_5-SiO_2 system is very high. The coefficient of thermal expansion of the heating system is low, 2.1 ×10^<-6>℃^<-1>(30 ~ 600℃), and the conditions for reheating are discussed. 5. The formation of (TiO)_2P_2O_7 and NaTi_<2-X>Si_X(PO_4)_3 by low thermal expansion reaction.