中性子回折,熱量測定および熱力学計算による正方一単斜構造相転移機構の解明

使用中子衍射、量热法和热力学计算阐明方形单斜相变机制

• 批准号: 06750688
• 负责人: 八島 正知
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750688/
• 关键词: ジルコニア; 正方相; 単斜相; マルテンサイト変態; 熱量測定; 状態図; 中性子回折; 熱力学計算

ジルコニア固溶体における相安定性、相関係、相転移に関する研究において、組成が均一な試料の合成は非常に重要である.(ZrO_2)_<1-X>-(YO_<1.5>)_×固溶体をアーク溶解法あるいは焼結法により、(ZrO_2)_<1-X>-(CeO_2)_×固溶体を仮焼した後に約1650℃で焼成することによりあるいは錯体重合法により作製した.ジルコニア固溶体の相転移においては酸素の役割が重要である.正方一単斜(t-m)相転移における酸素の挙動、即ち位置及び振動状態を中性子回折およびX線回折によって評価した。リ-トベルト解析を行い、酸素の原子座標と振動パラメータを得た。相安定性の基礎データである転移エンタルピーに関するデータは殆ど無く、定性的なデータでさえ不均一な試料を用いてなされている場合が殆どであった.本研究では組成の均一な試料を合成し、それを用いてt-m転移エンタルピーを定量的に測定する事に成功した。得られた粉末の熱流束型走査型熱量(DSC)測定を5℃/minの加熱冷却速度により行なった。相転移熱はNBSのアルミナあるいは標準金属試料の融解熱により補正するが、この補正およびバックグラウンドの善し悪しにより実験精度が左右されるので再現性、試料の量によりどれだけ測定結果が変わるかなどかなりの検討を行った。DSC測定前後のX線回折測定を行い単斜相の割合を定量して式量当りの転移熱を計算した。転移熱はドーパントの濃度の増加とともに増加した.また,計算状態図をジルコニアーセリア-酸化ランタン系に対して実行し,実験も行って両者の比較から3元系における相互作用パラメータを見積もった.

It is very important to study the phase stability, phase relationship and phase shift of solid solution, and to synthesize homogeneous sample. (ZrO(ZrO_2)_<1-X>-(<1.5>CeO_2<1-X>)_× solid solution was sintered at about 1650℃ by solution method and then prepared by sintering method. The phase transition of solid solution is very important. The square (t-m) phase shift is characterized by the movement, position and vibration of the acid element, the neutral sub-reflection and the X-ray reflection. The atomic coordinates and vibration of the acid element are obtained. Phase stability of the basic data, such as the shift of the data, the qualitative data, the heterogeneous data, the use of the data, the case of the data. In this study, homogeneous samples were synthesized and quantified using t-m shift. Heat flux beam scanning calorimetry (DSC) measurement of powder at 5℃/min and heating and cooling rate The heat of fusion of standard metal samples is corrected by the heat of phase transfer method. The accuracy of the correction method is improved. The reproducibility of the measurement results and the amount of samples are discussed. The X-ray reflection measurement before and after DSC measurement is carried out, and the separation and quantification of the oblique phase are calculated. The concentration of heat transfer and heat transfer increased. For example, the calculation of the state of the system is carried out by comparing the state of the system with the state of the system.

项目成果

Masatomo Yashima: "Synthesis of Metastable Tetragonal (t´)Zirconia-Ceria Solid Solutions by the Polymerized Complex Method" Journal of the American Ceramic Society. 77. 2773-2776 (1994)

Masatomo Yashima：“通过聚合复合法合成亚稳态四方 (t´) 氧化锆-二氧化锆固体溶液”，美国陶瓷学会杂志 77. 2773-2776 (1994)。

M.Yashima: "Oxygen-induced structural change of the tetragonal phase around the tetragonal-cubic phase bourdary in ZrO_2-YO_<1.5> solid solutions" Acta Crystallographica B. 50. 663-673 (1994)

M.Yashima：“ZrO_2-YO_<1.5>固溶体中四方-立方相边界周围四方相的氧诱导结构变化”Acta Crystallographa B. 50. 663-673 (1994)

Masatomo Yashima: "Low-Temperature Phase Equilibria by the Flux Method and the Metastable-Stable Phase Diagram in the ZrO_2-CeO_2 Syster" Journal of the American Ceramic Society. 77. 1869-1874 (1994)

Masatomo Yashima：“通过通量法实现低温相平衡以及 ZrO_2-CeO_2 系统中的亚稳-稳定相图”美国陶瓷学会杂志。

M.Yashima: "Zirconia-13mol% calcia solid solution synthesis by the complex and coprecipitation routes" Journal of Materials Science Letters. 13. 1564-1566 (1994)

M.Yashima:%20"氧化锆-13mol%%20calcia%20solid%20solution%20synthesis%20by%20the%20complex%20and%20coprecipitation%20routes"%20Journal%20of%20Materials%20Science%20Letters.%2013.%201564-1566

八島正知: "ZrO_2-YO_<1.5>固溶体における正方一単斜相転移温度の分布" Journal of the Ceramic Society of Japan. 103. 388-391 (1995)

Masatomo Yashima：“ZrO_2-YO_<1.5>固溶体中方形单斜相转变温度的分布”日本陶瓷学会杂志103. 388-391（1995）。