銀基ナノ複合材料の作製と物性に関する研究

银基纳米复合材料的制备及物理性能研究

• 批准号: 04650652
• 负责人: 高田 潤
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Okayama 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: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04650652/
• 关键词: ナノ複合材料; Al酸化物; 分散強化; 銀合金; 電気伝導度; 内部酸化; ナノクラスター; 非化学量論的酸化物

近年、ナノメータサイズの微粒子がナノメータ間隔で分散したナノ複合材料が次世代材料として注目されている。この種の材料ではミクロ材料より一層の高性能化と、さらには新しい機能や性能の発現が期待されている。現在、金属基ナノ複合材料としては主として構造材への応用を目指し、金属基地中にセラミックス・ファイバー等を分散させて材料の高強度化を試みている。しかし、電子材料として、高強度で高電気伝導性、高熱伝導性等の特性を有した金属基ナノ複合材料の開発が強く望まれている。そこで、本研究では電気伝導性、熱伝導性の優れたAgを基地相として選び、この銀基地相の中にA1の酸化物粒子をナノメータサイズで粒子状に分散させた場合材料の作製を内部酸化法によって試みた。作製した合金材料ではナノメータサイズ(3〜10nm)のA1酸化物粒子が析出し、合金の強度が著しく増加するとともに、電気伝導性が銀よりも同程度の値を示す高機能性ナノメータ複合材料の作製に成功した。酸化中の合金の重量測定より析出酸化物粒子の構造決定と透過電子顕微鏡観察による粒子サイズの測定より、高温、(900℃)酸化では化学量論的A1_2O_3粒子が平均粒子半径約8nmで析出するのに対して、低温(500℃)では平均粒子半径約4nmのA1‐0クラスター粒子が析出することが明きらかとなった。ここで、低温酸化で析出する超微細酸化物A1Oxは化学量論的組成X=1.5の酸化物でなく、酸素過剰酸素組成のA1‐0クラスターであること、さらに500℃では従来報告されいる値よりも酸素過剰な組成X=2.5のクラスターであることをはじめて見いだした。すなわち、この酸素過剰クラスターの生成は学術的に極めて新規で重要な知見を与えることが期待されることから、現在も詳細に検討中である。

In recent years, the particles of the composite material have been dispersed in the next generation of materials. This kind of material is not only a layer of high performance, but also a new function and performance development. At present, metal matrix composite materials are mainly used for structural materials, and metal matrix composites are mainly used for dispersion and high strength materials. The development of metal-based composite materials is expected to be enhanced due to the characteristics such as high conductivity, high strength, high electrical conductivity, etc. In this study, we investigated the properties of Ag and Ag based phases, and the preparation of Al based particles in particulate form. Al-acid particles (3 ~ 10nm) were precipitated, alloy strength was increased, electrical conductivity was increased to the same degree, and high functionality was demonstrated in the manufacture of composite materials. Weight determination of the alloy in acidification, determination of the structure of the precipitated acid particles, determination of particle size by electron microscopy, high temperature,(900℃) acidification, chemometric precipitation of A1_2O_3 particles with an average particle radius of about 8nm, and low temperature (500℃) acidification with an average particle radius of about 4nm. The ultra-fine acid compound A1Ox precipitated at low temperature has a stoichiometric composition of X=1.5 and an acid composition of A1 - 0 and A1 - 0. The new regulations are important for academic research.