ソフト溶液プロセスによるセラミック/金属系傾斜機能材料のin situ作製

软溶液法原位制备陶瓷/金属功能梯度材料

• 批准号: 08243221
• 负责人: 吉村 昌弘
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Tokyo 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-08243221/
• 关键词: BaTiO_3; CaTiO_3; SrWO_4; カーボン膜; ソフト溶液プロセス; 傾斜機能材料; チタン

溶液と金属基板あるいは基材との界面化学反応によってセラミックスを必要な箇所に薄膜や厚膜などとしてその場(in situ)に作製してセラミックス/金属系傾斜機能材料を作るというプロセスを開発することを目的として、本研究では水熱反応のみならず電気化学反応なども利用した5つの研究を行った。得られた知見は以下の通りである。(1)チタン合金をCa^<2+>を含むアルカリ溶液中で反応させると表面にCaTiO3膜が生成する。(2)チタン金属基材をBa^<2+>またはSr^<2+>,Ca^<2+>を含むアルカリ溶液中で処理するとBaTiO_3,SrTiO_3,CaTiO_3あるいはそれらの固溶体が膜状に生成する。この時チタン金属多孔体や厚粉体を用いると孔の内面が一様に酸化物で覆われる。(3)金属間化合物TiAlやTi基あるいはAl基合金は新しい耐熱高温材料として期待されているが、耐酸化性が大きな欠点である。これらの基材を水溶液中で電気化学的に処理して表面に酸化物被膜をコーティングすると耐酸化性が向上する。(4)我々は、タングステン基板をBa^<2+>やCa^<2+>を含むアルカリ水溶液中で電気化学処理するとBaWO_4やCaWO_4の結晶が膜状に生成することを見出している。これらの膜は結晶性に優れ、そのままでも蛍光体として作動する。(5)Si-C-O系、Si-Ti-C-O系の繊維や他の炭化物基材を数百℃の熱水中で処理すると表面に緻密なカーボン膜が生成し炭化物/炭素複合体となる。

Solution と metal substrate あ る い は substrate と の interface chemical anti 応 に よ っ て セ ラ ミ ッ ク ス を に な a needed や thick film な ど と し て そ の field (in Situ) に cropping し て セ ラ ミ ッ ク ス / metal tilt function materials を る と い う プ ロ セ ス を open 発 す る こ と を purpose と し て, this study で は hydrothermal anti 応 の み な ら ず electric chemical anti 応 気 な ど も using し た 5 つ の を line っ た. It is known to られた that the following is a general られた である. (1) チ タ ン alloy を Ca ^ 2 + > < を containing む ア ル カ リ solution で anti 応 さ せ る と surface に CaTiO3 membrane が generated す る. (2) チ タ ン metal substrate を Ba ^ 2 + < > ま た は Sr ^ 2 + < >, Ca ^ 2 + > < を containing む ア ル カ リ solution で 処 Richard す る と BaTiO_3, SrTiO_3, CaTiO_3 あ る い は そ れ ら の solid solution が membrane に generated す る. When the チタ <s:1> metal porous body や thick powder を is covered with に acidified substances で on the inner surface of the <s:1> ると pore <e:1>. (3) the TiAl intermetallic compounds や Ti base あ る い は Al alloy は new し い heat resistant high temperature material と し て expect さ れ て い る が, acidification resistance が き な points less で あ る. こ れ ら の substrate を で electric 気 chemical in aqueous solution に 処 Richard し て に acidification content by membrane surface を コ ー テ ィ ン グ す る と acidification resistance が upward す る. (4) I 々 は, タ ン グ ス テ ン substrate を Ba ^ 2 + < > や Ca ^ 2 + < > を containing む ア ル カ リ aqueous solution of で electric chemical 処 気 す る と BaWO_4 や CaWO_4 の crystallization が membrane に generated す る こ と を shows し て い る. こ れ ら の membrane は crystalline に れ, そ の ま ま で も 蛍 light body と し て actuation す る. (5), Si Si - C - O - Ti - C - O の 繊 や he の base material of carbon を hundreds of ℃ の hot water で 処 Richard す る に と surface density な カ ー ボ ン membrane が generated し carbon/carbon composite と な る.

项目成果

吉村昌弘: "「ソフト溶液プロセス」とは何か?" 材料. 45. 829-830 (1996)

Masahiro Yoshimura：“什么是‘软溶液工艺’？” 材料。 45. 829-830 (1996)

Koji Kajiyoshi: "Growth Mechanism of ATiO_3(A=Ba,Sr) Thin Film by the Hydrothermal-Electrochemical Method" Euro.J.Solid State Inorg.Chem.33. 623-635 (1996)

Koji Kajiyoshi：“水热电化学法制备 ATiO_3(A=Ba,Sr) 薄膜的生长机制”Euro.J.Solid State Inorg.Chem.33。

吉村昌弘: "ソフト溶液プロセスによる高機能セラミックスの開発-その特色と意義-" ニューセラミックス. 8. 73-77 (1996)

Masahiro Yoshimura：“通过软溶液工艺开发高性能陶瓷 - 其特点和意义”《新陶瓷》8. 73-77 (1996)。

Woo-Seok Cho: "Preparation of Crystallized Ba-Rich Ba1-xCaxWO4 solid-Solution Films by an Electrochemical Method at Room Temperature and their Luminescence" Jpn.J.Appl.Phys.35. L1447-L1451 (1996)

Woo-Seok Cho：“室温下电化学方法制备结晶富BaBa1-xCaxWO4固溶体薄膜及其发光”Jpn.J.Appl.Phys.35。

Yury G.Gogotsi: "Formation of SP^3-bonded Carbon upon Hydrothermal Treatment of SiC" Diamond and related Materials. 5. 151-162 (1996)

Yury G.Gogotsi：“SiC 水热处理后形成 SP^3 键合碳”金刚石和相关材料。