有機物前駆体法により合成された非晶質セラミックスの傾斜結晶化

有机前驱体法合成非晶陶瓷的梯度结晶

• 批准号: 08243203
• 负责人: 佐々木 眞
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Muroran 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08243203/
• 关键词: 有機物前駆体法; Si-C-Nセラミックス; 非晶質; 組成傾斜; 雰囲気制御; 耐食性

ポリシラザンから合成されるSi-C-Nセラミックスは,分子レベルで組成制御が可能であり,傾斜機能材料や耐食性皮膜への応用が可能である.しかし,その組成制御に関する詳細は,充分解明されていない.そこで本研究では,ポリシラザン系高分子のセラミゼーションの過程および雰囲気の違い,熱処理温度・時間が組成におよぼす影響を明らかにすることを目的とした.セラミックス前駆体には,ポリシラザン(Si-C-N-H)およびポリボロシラザン(Si-B-C-N-H)高分子を用いた.ポリボロシラザンは,ポリシラザンとトリスジメチルアミノボランをNH_3雰囲気下,トルエン溶媒中で還流(383K,6h)し反応させて合成を行った.ポリシラザンは693K,6h,およびポリボロシラザンは673K,6hでAr雰囲気下において不融化処理(架橋反応)を行い前駆体物質を合成した.これらの試料をAr,NH_3各雰囲気で熱処理温度・保持時間を変化させ,非酸化セラミックスの合成を試みた.その構造変化,組成変化についてFT-IR,元素分析,XPS等を用いて調べた.ポリシラザン,ポリボロシラザンのAr,NH_3雰囲気中1273Kの熱処理でSi-C,Si-N結合を持ったセラミックスが生成することがFT-IRおよび元素分析により明らかになった.Ar,NH_3雰囲気での構造変化は脱水素反応から始まることもFT-IRから確認できた。また,元素分析の結果からNH_3雰囲気での熱処理で炭素の減少が著しいことが確認できた.Ar雰囲気では973Kまで緩やかに炭素量が減少するが,NH_3雰囲気では773Kから973Kの間で急激な炭素量の減少が起きる.さらに,NH_3雰囲気中の熱処理において,0時間保持した試料より2時間保持した試料の方が同じの熱処理温度ではより炭素量が減少する.しかし,1273Kでは試料中の炭素量はAr,NH_3両雰囲気ともほぼ同じになり,炭素の減少は一定量に達するとそれ以上起こらなくなると言える.以上より,ポリシラザン,ポリボロシラザンを前駆体物質としたセラミックスの合成において,熱処理中雰囲気のコントロールは,セラミックスの組成制御・傾斜化に適用できることが示された.

Si-C-N composite, molecular composite, composition control, tilt function material, food resistance coating, etc. Details on the composition of the system are fully explained. In this study, the effects of heat treatment temperature and time on the composition of polymer were investigated. The precursor of the compound is Si-C-N-H. The precursor is Si-B-C-N-H. In the presence of NH_3, the reaction mixture in the solvent (383K,6h) was converted into a solid phase. 693K,6h, 673 K,6h, 673K, 673 h, 673K, 673 K. The temperature and holding time of heat treatment of Ar and NH_3 were changed, and the synthesis of non-acidified samples was studied. Structural, compositional, FT-IR, elemental analysis,XPS, etc. The heat treatment of Ar,NH_3-N in the presence of Si-C,Si-N at 1273K resulted in the formation of Si-C,Si-N bonds. FT-IR and elemental analysis revealed that the structural transformation of Ar,NH_3-N in the presence of Si-C,Si-N was initiated by FT-IR. The results of elemental analysis show that the carbon content decreases during heat treatment at 973K for Ar gas, and decreases during heat treatment at 973 K for NH3 gas. In addition, during heat treatment in NH_3 atmosphere, the carbon content of the sample decreases due to the same heat treatment temperature for 0 time and 2 time. At 1273K, the amount of carbon in the sample is Ar, NH_3 and NH_3. The above is a description of the composition of precursor substances and the synthesis of precursor substances. The composition of precursor substances and the composition of precursor substances in heat treatment are applicable to the composition control and inclination of precursor substances.

项目成果

西村,佐々木,向井田: "プリカーサー法により合成されたセラミックスの結晶化" 粉体および粉末冶金. 43-3. 327-330 (1996)

Nishimura、Sasaki、Mukaida：“前体法合成的陶瓷的结晶”粉末和粉末冶金43-3 (1996)。