超臨界非水溶媒を用いるセリア固溶正方晶ジルコニア基高強度高靭性セラミックスの創製

使用超临界非水溶剂制备基于二氧化铈固溶体四方氧化锆的高强度、高韧性陶瓷

• 批准号: 08750971
• 负责人: 殷 しゅう
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 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/grant/KAKENHI-PROJECT-08750971/
• 关键词: セリア固溶ジルコニア; 同時固溶; 多核水酸化物錯体; メタノール; 結晶化; 焼結; 機械的性質; 熱安定性

中和沈澱法により生成した12mol%セリア固溶ジルコニア(12Ce-ZrO_2)と3mol%イットリア固溶ジルコニア(3Y-ZrO_2)、アルミナ、8mol%マグネシア固溶ジルコニア(8Mg-ZrO_2)および12mol%カルシア固溶ジルコニア(12Ca-ZrO_2)の混合非晶質多核水酸化物錯体ゲルの超臨界メタノール中における結晶化挙動を明らかにした。また、非晶質ゲルをメタノール中に分散し、250℃付近の穏和な条件下で熱処理し、結晶化させるとともに、超臨界乾燥し得られた粉末の焼結特性、焼結体の機械特性と化学的安定性について検討した。12Ce-ZrO_2に対して10mol%の8Mg-ZrO_2あるいは20mol%の12Ca-ZrO_2を固溶すると3点曲げ強度を600MPaから750および650MPaに向上できたが、破壊靭性は15Pam^<1/2>から6MPam^<1/2>に低下した。一方、(11Ce, 0.2Y) -ZrO_2に10mol%のAl_2O_3を分散すると800MPaの3点曲げ強度と20MPam^<1/2>の破壊靭性を有する高強度靭性セラミックスが得られた。また、200℃における水熱処理による正方晶→単斜晶層転移割合により、試料の熱化学安定性を評価したところ、12Ce-ZrO_2へのMO-ZrO_2 (M=Ca, Mg)の固溶では固溶量20mol%以上で著しく熱化学安定性が低下したが、Al_2O_3との複合化では熱化学安定性が向上した。

Neutralization precipitation method produces a mixture of amorphous polynuclear hydrates containing 12 mol %, 3 mol %, 8 mol %, 8 mol %, 12 mol %, 3 mol %, 3 mol %, 8 mol %, 12 mol %, 12 mol %, 12 Heat treatment, crystallization, supercritical drying, sintering characteristics, mechanical properties, chemical stability of the sintered body under conditions of dispersion, 250℃ and near equilibrium. 1/2 Ce-ZrO_2 solution solution of 10 mol % and 8Mg-ZrO_2 solution of 20 mol % and 1/2 Ca-ZrO_2 solution of 3-point bending strength from 600MPa to 750 MPa to 650MPa, fracture toughness from 15 Pa m ^<1/2> to 6MPam^<1/2> is low. The dispersion of Al_2O_3 in a cubic,(11Ce, 0.2Y) -ZrO_2 system with 10mol% Al_2O_3 is 800MPa, the 3-point bending strength is 20 MPa, and the fracture toughness is 20 MPa. During hydrothermal treatment at 200℃, the thermochemical stability of the samples was evaluated. The thermochemical stability of the samples was low when the solid solution content of 12Ce-ZrO_2 was more than 20 mol %, and the thermochemical stability of the samples was high when the composite of Al_2O_3 was higher.

项目成果

S. Yin, Y. Fujishiro, S. Uchida and T. Sato: "Low Temperature Sintering and Characterisation of Ceria and Yttria Co-doped Zirconia/Alumina Composites Crystallised in Supercritical Methnol" British Ceramics Transactions. 96(印刷中). (1997)

S. Yin、Y. Fujishiro、S. Uchida 和 T. Sato：“超临界甲醇中结晶的氧化铈和氧化钇共掺杂氧化锆/氧化铝复合材料的低温烧结和表征”英国陶瓷交易 96（出版中）。 ）

S. Yin, Y. Fujishiro, and T. Sato: "Characterisation of Ceria and Yttria Cd-doped Zirconia Crystallised in Supercritical Methanol" British Ceramics Transactions. 95. 258-262 (1996)

S. Yin、Y. Fujishiro 和 T. Sato：“超临界甲醇中结晶的氧化铈和氧化钇镉掺杂氧化锆的表征”英国陶瓷交易。

S. Yin, Y. Fujishiro, S. Uchida and T. Sato: "Low Temperature Sintering and Mechanical Properties of Ceria and Yttria Co-doped Zirconia Crystallised in Supercritical Methanol" Proc. 2nd Conf. on Solvothermal Reactions. 27-30 (1996)

S. Yin、Y. Fujishiro、S. Uchida 和 T. Sato：“超临界甲醇中结晶的氧化铈和氧化钇共掺杂氧化锆的低温烧结和机械性能”Proc。

S. Yin, Y. Fujishiro, S. Uchida and T. Sato: "Low Temperature Sintering and Mechanical Properties of (CeO_2, MO) -ZrO_2 (M=Mg, Ca) Crystallised Supercritical Methnol" British Ceramics Transactions. 96(印刷中). (1977)

S. Yin、Y. Fujishiro、S. Uchida 和 T. Sato：“(CeO_2, MO) -ZrO_2 (M=Mg, Ca) 结晶超临界甲醇的低温烧结和机械性能”英国陶瓷交易 96（出版中）。 ））（1977）