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セラミックナノコンポジットの界面構造制御による新機能付与

通过控制陶瓷纳米复合材料的界面结构添加新功能

基本信息

批准号：
02205088
负责人：
新原晧一
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1990
资助国家：
日本
起止时间：
1990 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究ではナノメ-タ-レベルの寸法の分散粒子が、セラミックス母相の粒子内に存在するナノ複合材料を作製し、その界面構造と材料の電気的特性について調べ、機械的特性との相関について研究した。ナノ複合材料の作製は、微細なγーAl_2O_3粉末に超微細なSiC粉末を均一に混合したものおよびCVD法で作製したSiーCーNプレカ-サ-粉末を用い、ホットプレス法でAl_2O_3/SiCおよびSi_3N_4/SiCナノ複合材料を作製した。Al_2O_3/SiC系の機械的特性は5vol%程度のSiC添加でも破壊靭性で1.4倍、強度で4倍、耐熱温度で400℃の向上が認められ、Si_3N_4/SiC系でも強度、靭性共に約2倍、耐熱温度で300℃の向上が確認され、いずれもナノ複合化することにより機械的特性が大幅に改善した。高分解能電子顕微鏡観察の結果、これらナノ複合材料の母相とナノ複合粒子の界面は非常にクリ-ンで、原子レベルでの結合が容易に実現できることが明らかとなった。Al_2O_3/SiC+1複合材料の電気抵抗を調べた結果、微細なSiC粒子が母相粒内にナノメ-タ-レベルで分散しているSiC量を10vol%まで添加したナノ複合材料では、Al_2O_3とほぼ同じ10^<ー12>Ωcm台の抵抗を保っており、誘電率、誘電損失ともほとんど変化していないことがわかった。一方SiCの添加量が15vol%以上になると、急激に抵抗値が低下した。これらはSi_3N_4/SiCナノ複合材料の系においてもほぼ同様の挙動となった。以上、分散粒子の量や状態を制御したナノ複合材料は、その機械的特性が大幅に改善されるとともに、優れた電気的特性を兼ね備えた材料であることが示された。今後、ナノ複合化のプロセスや粒子の役割、さらには磁気的、光学的な機能を合わせ持つナノ複合材料の開発についての研究を進める必要がある。

In this study, the dispersion of particles and the existence of composite materials in the parent phase of the mother phase were studied by the method of measuring the size of the particles, and the properties of the composite materials were fabricated at the interface. The composite material is used as the composite material, the micro-composite material is used as the composite material, the ultrafine powder, the SiC powder, the Si powder, the composite material, the composite material. The characteristic of Al_2O_3/SiC series machine is 5V%. The characteristic of SiC is 1.4x, the strength is 4x, the temperature of endurance is 400C, the strength of Si_3N_4/ sic is about 2x, the temperature of endurance is 300C, the property of the machine is confirmed, the characteristic of the machine is greatly improved. The results of high decomposition energy electron microanalysis, the parent phase of the composite material and the interface of the complex particles are very sensitive, and the combination of atomic electron microscopy is easy to detect the temperature and temperature of the composite material. The results of the Al_2O_3/SiC+1 composite material thermal conductivity test, the microcosmic SiC particle dispersion temperature in the parent phase, the SiC concentration of 10 volume%, the addition of the Al_2O_3 composite material equivalent 10 ^ & lt; 12gt, and the resistance of the Ω cm platform to the thermal insulation, the thermal conductivity, the thermal conductivity, the thermal degradation, the thermal conductivity, the temperature, the temperature. On one side, the addition amount of SiC is more than 15%, and it is urgent to resist the low dose. In this paper, the Si _ 3N_4/SiC composite material is used in the same way as in the same way. The above, disperse particles are used to control the properties of composite materials and machinery. The properties of composite materials and machinery have been greatly improved. In the future, we will be able to carry out the necessary research on the use of hybrid materials, such as particle cutting, magnetic and optical equipment.