窒化珪素基新規固溶体の作製と評価

新型氮化硅基固溶体的制备与评价

• 批准号: 08750974
• 负责人: PEZZOTTI Giuseppe
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Kyoto Institute of Technology
• 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-08750974/
• 关键词: 固溶; イオン結合; 共有結合; 高温材料; 非酸化物; 相変態; サイアロン; セラミックス

共有結合性が強い窒化物,炭化物,ホウ化物等の非酸化物セラミックスは,その強固な化学結合に由来して,高温でも高強度を示すことが知られており,21世紀を支える高温・構造材料として期待されている.しかしこの強固な化学結合は,材料の難焼結性や難加工性と密接に関係し,これらの材料の工学的有用性を低下させているのが現状である.本研究では非酸化物セラミックス中のイオンの一部を,他のイオンで置換(固溶)することにより,原子間結合の共有性/イオン性を人工的に制御して,非酸化物セラミックスの諸特性(とくに力学物性)を改良することを目的とした.まず,共有結合性の強い窒化ケイ素にアルミナを固溶させて調製されているサイアロンセラミックス中の粒界ガラス相を,固溶反応を利用して消失させた後,高温域までの弾性率と内部摩擦を測定した.その結果,粒界ガラス相を消失させる操作は,この種の材料の高温・構造特性を飛躍的に向上させ得ることを明らかにできた.次に,同じく共有結合性の強い炭化ケイ素の単結晶を,窒化アルミニウム粉末中に埋め,これを高温・高圧処理することによって,SiとAlの相互固溶が生じること,および,この固溶反応は炭化ケイ素の相変態の温度変化に影響を与えることを明らかにした.この研究では,炭化ケイ素単結晶の表面に発生するエッチピットの形態と密度を統計的に調査し,高温・高応力条件下における炭化ケイ素セラミックスの耐久性の向上に関する基礎科学的なデータを蓄積できた.

The common bonding properties of non-acidifying substances such as strong compounds, carbonized substances, etc. are as follows: the origin of strong chemical bonding, high temperature and high strength, and the expectation of high temperature and structural materials in the 21st century. This strong chemical bonding is related to the difficulty in sintering, processing and adhesion of materials, and the low engineering usefulness of materials. In this study, we aim to improve the mechanical properties of non-acidified compounds by artificially controlling the properties of interatomic bonds. After the solid-solution reaction is utilized and disappears, the conductivity and internal friction in the high temperature region are measured. As a result, the phase of grain boundary disappears, and the high temperature and structural characteristics of the seed material leap upward. In the second place, the same group has strong bonding properties, such as carbonization, crystallization, crystallization, etc., the powder is buried in the powder, and the solid solution of Si and Al is generated. This research is a statistical investigation of the morphology and density of carbonization crystals on the surface, and a basic scientific research on the accumulation of carbonization crystals under high temperature and high stress conditions.

项目成果

G.PEZZOTTI,etol: "Anelastic grain-boundary relaxation ariqing from Solid Solution of Chromium in Polycrystalline Al_2O_3" Scripta Mater.34. 1467-1472 (1996)

G.PEZZOTTI，etol：“多晶 Al_2O_3 中铬固溶体产生的滞弹性晶界弛豫”Scripta Mater.34。

G.PEZZOTTI,etol: "Internal friction Study of sialon Ceramics" Phil.Mag.,. A73. 223-235 (1996)

G.PEZZOTTI,etol：“赛隆陶瓷的内摩擦研究”Phil.Mag.,。