メカノケミカル処理による超微細多孔質非平衡相の作成とその物性

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本研究では従来の方法とは異なりメカノケミカル的な処理によって非平衡相を作成することを試みた。対象としたのは通常の凝固法ではほとんど固溶せず相分離が生じるCo,Cu系を選び、化学的な処理によって、固溶状態あるいはミクロな範囲で均一に混合しているような状態生成の可能性を検討した。出発材料として種々の組成のAl-Co-Cu(AlとCo+Cuの原子比が1:3)になるように配合したAl,Co,Cu粉末をArガス雰囲気中で振動型のミキサーミルによって種々の時間メカニカルアロイングしたものを使った。まづ、初期状態を明らかにするために、メカニカルアロイングによって生成した相をSEM観察、XRD,DSCなどによって調べた後、20%の熱アルカリ水溶液中で処理を行い、Al原子を除去するいわゆるリーチング処理を行った。リーチングによって得られた試料と熱処理による状態変化をSEM観察、XRD,DSC、VSMなどによって調べた。得られた主な結果は次の通りである。(1)メカニカルアロイングによって生成する祖は急冷凝固や通常の凝固によって生成する相とは全く異なり、ほぼ全組成域においてfcc単相であった。(2)リーチングでは見かけ上メカニカルアロイングしたものとXRDパターンと変わらず、急冷あるいは徐冷材の場合のように大きな相変化は認められなかった。(3)熱処理によってこれらの生成相はCoとCuの各相へと分離する事がXRDから分かり、最終的に安定な状態は急冷、徐冷の場合と同じであり、リーチング状態が大きく異なっていることが分かった。(4)飽和磁化の温度変化は極めて特徴的な変化を示しながら、平衡状態に移行した。リーチングした状態と平衡状態における磁化から、メカニカルアロイイングの効果が大きいことが判明した。