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希土類錯体からのイットリウム族希土類リン酸塩の合成と物性

稀土配合物钇族稀土磷酸盐的合成及物理性质

基本信息

批准号：
08220232
负责人：
引地康夫
金额：
$ 1.28万
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：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

1.研究目的:本研究は、クエン酸錯体法によるイットリウム族希土類リン酸塩微粉末の調製方法、微粉末を用いた焼結体の作製と材料物性(熱的、機械的、化学的、電気的性質)、の解明を目的として行なった。2.研究成果:希釈希土類硝酸塩水溶液(R=Y、Er、YbおよびLu)に所定量のクエン酸を添加し2時間かき混ぜた。得られた透明な希土類錯体水溶液に希釈リン酸水溶液をモル比(R/P)が4となるように添加し2時間かき混ぜた。室温では希土類錯体が安定なので沈殿を生じなかった。この混合溶液を密栓付き三角フラスコに移し、90℃で保持した。90℃の温度で希土類錯体が熱的に不安定となり、徐々に希土類元素とリン酸とが反応し、沈殿の生成が認められるようになった。得られた沈殿は、RPO_4・nH_2O組成のものであり、チャーチアイト(n=2)、ラブドフェン(n=0.5-1)、ゼノタイム(n=0)の3種類が得られた。文献によれば、希土類リン酸塩はセリウム族希土からはラブドフェン(n=0.5-1)とモナズ石(n=0)、イットリウム族希土からはチャーチアイト(n=2)とゼノタイム(n=0)であり、イットリウム族希土からラブドフェンが合成あるいは天然で発見された例は無い。本研究で初めて、R=Y、Er〜Luからなるニューラブドフェンが得られた。得られたイットリウム族希土からなるチャーチアイトおよびニューラブドフェンは空気中で焼成するとゼノタイムに変わった。ニューラブドフェンは微粉末であったので、これを成形し空気中で1500〜1700℃で焼成すると緻密なセラミックスが得られた。セラミックスはゼノタイム型RPO_4(R=Y、Er〜Lu)からなっており、融点は2000℃前後、熱膨張係数は6〜7×10^<-6>/℃、曲げ強度は100〜180MPa、ヤング率は145〜117GPa、ポアッソン比は0.28〜0.31、熱伝導率はZrO_<21>セラミックスと同程度であった。ゼノタイム型希土類リン酸塩は難焼結性といわれ、焼結体の物性は明らかではなかった。本研究により、ゼノタイム型希土類リン酸塩セラミックスが高融点、高強度、中熱膨張係数、高断熱性セラミックスであることが初めて明らかになった。

1. Objective: This study aims to investigate the preparation method of rare earth fine acid powder, the preparation of fine powder sintered body, the material properties (thermal, mechanical, chemical and electrical properties) and the solution of the problem. 2. Research results: Rare earth nitric acid aqueous solution (R=Y, Er, Yb, Lu), the quantitative acid addition time is 2 days. The ratio (R/P) of the aqueous solution of the rare earth complex to the aqueous solution of the rare earth complex is 4:1. The room temperature is not suitable for the soil. The mixed solution is kept at 90℃. The temperature of 90℃ is not stable, the temperature is stable, and the temperature is stable. The results showed that there were three kinds of groups: RPO_4·nH_2O group, RPO_4·nH_2O group and RPO_4·nH_2O group. In the literature, the rare earth group acid was synthesized from natural materials, and the rare earth group acid was synthesized from natural materials. In this study, R = Y, Er ~ Lu, R=Y, Er ~ Lu, Er ~ Lu, Er ~ It's a good idea to have a family in the air. The fine powder was formed and sintered at 1500 ~ 1700℃ in air. RPO_4(R=Y, Er ~ Lu) has a melting point around 2000℃, a thermal expansion coefficient of 6 ~ 7×10^<-6>/℃, a bending strength of 100 ~ 180MPa, a thermal conductivity of 145 ~ 117GPa, a thermal stability ratio of 0.28 ~ 0.31, and a thermal conductivity of ZrO_(2)<21>. The properties of sintered body are different from those of sintered body. This study focuses on the characteristics of high melting point, high strength, medium thermal expansion coefficient and high thermal conductivity of rare earth minerals.