錯体重合法による希土類元素リン酸塩複合酸化物微粉末の調製と焼結体の材料物性探索

复合聚合法制备稀土元素磷酸盐复合氧化物细粉及烧结体材料性能探索

• 批准号: 06241235
• 负责人: 引地 康夫
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Nagoya Institute of Technology
• 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: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06241235/
• 关键词: 希土類元素; リン酸塩; 錯体; 粉末調製; 焼結; ラブドフェン; モナズ石; 物性

1.研究目的:本研究は、錯体重合体(主にクエン酸錯体を使用)による希土類リン酸塩複合酸化物微粉末を得る条件、得られた微粉末の焼結条件、および焼結体の材料物性解明を目的として実験を行なった。2.研究成果:0.05〜0.50モル/Lの希土類硝酸塩水溶液(La、Ce、Nd、Sm)と無水クエン酸とを混ぜ、溶液のpHを1〜8に調節したのち、0.80モル/Lのリン酸水素2アンモニウム水溶液を添加し、室温で1時間混合した。得られた透明水溶液を30〜90℃で加温すると、希土類錯体が分解し、周囲のリン酸イオンと反応し、微細なラブドフェン型含水塩(La〜Sm)が沈殿生成した。沈殿は球状に凝集し、凝集粒子は0.1〜0.3μm程度であるが、XRDによる一次粒子は80〜100Åであった。得られた微細な含水塩を空気中600℃で1時間仮焼すると無水のモナズ石型に相変化した。モナズ石型の比表面積は55〜73m^2/gの範囲であり、従来の方法よりも微細であった。この粉末を成形し、空気中で焼成すると1200℃で緻密に焼結した。従来から希土類元素リン酸塩は1500℃で焼成しても緻密にならないと言われていた。本研究の方法によって、初めて80〜100Åの微細な粉末をえることが可能となった。その結果、不明であった焼結体の材料物性の一部が明らかとなった。希土類元素リン酸塩複合酸化物焼結体(La、Ce、Nd、Sm)は、高熱膨張係数(9.66〜10.00(×10^<-6>/℃))、高融点(1916〜2072±20℃)、曲げ強度(97〜183MPa)、ビッカース硬度(3〜6GPa)、耐化学的性質が大、UやTh等の放射線元素を多量に含んでいても崩壊しにくいという新事実が明らかとなった。

1. Objective: To study the preparation conditions and sintering conditions of rare earth acid complex acid micropowder and the material properties of sintered body. 2. Research results:0.05 ~ 0.50 mol/L of rare earth nitric acid aqueous solution (La, Ce, Nd, Sm) and anhydrous nitric acid mixed, solution pH adjusted from 1 to 8, 0.80 mol/L of rare earth nitric acid aqueous solution added, room temperature mixed for 1 time. When the transparent aqueous solution is heated to 30 ~ 90℃, rare earths are decomposed, and fine earths are formed. Spherical aggregation, aggregated particles are 0.1 ~ 0.3μm, XRD is 80 ~ 100 μm, primary particles are 80 ~ 100 μ m. It is found that the fine water content in the air is 600℃ for 1 time, and the water content in the air is not changed. The specific surface area of the stone type is 55 ~ 73m^2/g. The powder was formed and sintered at 1200℃. The rare earth elements are sintered at 1500℃ and dense. The method of this study is based on 80 ~ 100 μ m fine powder. The results are unclear, and part of the material properties of the sintered body is clear. Rare earth elements such as rare earth, Nd, Sm, high thermal expansion coefficient (9.66 ~ 10.00(×10^<-6>/℃)), high melting point (1916 ~ 2072±20℃), bending strength (97 ~ 183MPa), hardness (3 ~ 6GPa), high chemical resistance properties, and a large amount of radioactive elements such as U and Th.

项目成果

Yasuo Hikichi: "Preparation of Rhabdophane-Type RPO_4・nH_2O (R=Y or Er,n=0.7-0.8) by Pot-Milling Churchite at 20-25℃ in Air" Journal of Alloys and Compunds. (印刷中). (1995)

Yasuo Hikichi：“在 20-25℃ 空气中通过盆磨丘奇石制备弹状多芬型 RPO_4·nH_2O（R=Y 或 Er，n=0.7-0.8）”《合金与化合物杂志》1995 年。 ）