MgAl_2O_4スピネル焼結体の低温焼成化

MgAl_2O_4尖晶石烧结体的低温烧结

• 批准号: 05750612
• 负责人: 塩野 剛司
• 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: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05750612/
• 关键词: スピネル; アルコキシド法; 微粉末; 焼成; 高密度焼結体

高純度で単一相からなるスピネル(MgAl_2O_4)粉末の合成,およびスピネル焼結体をより低い温度で焼成することを目的として,まずマグネシア微粉末を含むアルミニウムアルコキシド溶液からのセラミック前駆体の合成を試みた.得られたセラミック前駆体の構成物は水分添加量に大きく依存し,水分添加量の少ない条件で合成した前駆体はMgOとAlO(OH)から構成されていたが,水分添加量の増加と共にMgOは減少し,Mg_4Al_2(OH)_<14>・3H_2Oの生成・増加することが分かった.そして,H_2O/MgO≧16の条件で得られた前駆体は,このMg-Al複合水酸化物とAlO(OH)のみから構成されていた.これらの前駆体を1200℃でか焼し,粉末中のスピネルの生成量を調べた結果,水分添加量と共にスピネルは増加し,Mg-Al複合水酸化物の生成が,スピネルの生成に大きく寄与することが明らかになった.さらに,これらのか焼粉末の焼成特性を調べた結果,H_2O/MgO=20の条件では,水分添加量の増加に伴い,粉末の焼結性は向上する傾向がみられた。この傾向は,水分添加量による粉末中のスピネルの生成量の増加とよく対応した。よい焼結性をしめしたH_2/MgO=20の条件では,1500℃の焼成でも相対密度が99%の高密度な焼結性が得られた.しかし,水分添加量を変化させるだけでは,1200℃のか焼でスピネル単一相から構成される粉末を得ることはできなかった.そこで,スピネル化の促進を狙い,前駆体の合成の水分添加時にHClをあわせてくわえた.このHClの添加によりスピネルの生成は促進され,1200℃のか焼粉末は,スピネルの単一相となり,さらに粉末の焼結体も著しく向上し,1400℃で焼成を行うことにより,焼結体は密度が99.8%に達し,わずかに透光性を示した.

Synthesis of high purity single phase MgAl_2O_4 powder and sintering of MgAl_2O_4 powder at low temperature. The results show that the composition of precursor depends on the amount of water added, and the composition of precursor MgO and AlO(OH) decreases with the increase of water added, and the formation of Mg_4Al_2 (OH)_<14>·3H_2O increases. H_2O/MgO ≥ 16 and Mg-Al complex hydrate and AlO(OH) were obtained. When the precursor was burned at 1200℃, the amount of Mg-Al complex hydrate produced in the powder was adjusted. As a result, the amount of water added increased, and Mg-Al complex hydrate was produced. In addition, the sintering characteristics of the sintered powders were adjusted. Under the condition of H_2O/MgO=20, the sintering properties of the powders tended to increase with the increase of water content. This tendency is to increase the amount of water added to the powder and the amount of water produced. When H_2/MgO=20, the sintering temperature is 1500 ℃, the relative density is 99%, and the high density sintering property is obtained. The amount of water added is changed from 1200 ℃ to 1200 ℃. When water is added to the precursor, HCl is added to the precursor. The addition of HCl promotes the formation of sintered powder. When the powder is sintered at 1200 ℃, the sintered powder is sintered at 1400 ℃. The sintered density reaches 99.8%.