超耐熱材料用Si_3Y_3Zr_2の単一相の作製

超耐热材料单相Si_3Y_3Zr_2的制备

• 批准号: 07855075
• 负责人: 五十嵐 幸徳
• 金额: $ 0.51万
• 依托单位: Tsuruoka National College 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: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07855075/
• 关键词: 高温構造用材料; 16H型結晶構造; シリサイド金属間化合物; 高融点; 低比重; 延性; 熱膨張; 異方性

Si_3Zr_5は高融点(2200℃以上)・低比重(6.0)を示し、次世代の超耐熱材料として有望であるが、高融点を示す理由の一つに原子の共有結合性の高さが考えられ、延性は低いものと予想される。申請者は、Si_3Zr_5の延性の向上をはかるため、Zr原子の一部をY原子で置換した新3元系16H型ジルコニウムシリサイドSi_3Y_3Zr_2を設計した。このSi_3Y_3Zr_2は、Si_3Zr_5に比べ配位する原子数が増加して金属結合性が高まり、延性が向上しているものと期待している。しかし、Si_3Y_3Zr_2の完全な単一相はまだ得られていない。本研究は、Si_3Y_3Zr_2単一相の作製条件を確立し、次にSi_3Y_3Zr_2の結晶構造解析と融点,比重等の物理的特性および硬度,破壊靱性等の機械的特性の測定を行い、超耐熱材料としての可能性を探求することを目的とした。本研究では、Arガス雰囲気中で原料粉末を粉砕してふるいにかけて調整しようとしたが、酸化や不純物の混入等の問題が予想以上に大きく完全な単一相は作製できなかった。申請者によるこれまでの研究により、二元系16H型シリサイドの原子の一部を置換した三元系16H型シリサイドは、結合状態が変化するにより二元系16H型シリサイドの長所を生かしつつ短所を補う可能性が十二分にある。そのためSi_3Y_3Zr_2では延性の向上だけでなく他の諸性質の変化も期待される。三元系16H型シリサイドの優位性を証明するため、同じ三元系16H型シリサイドのSi_3Ti_2Zr_3の熱膨張特性を調査した。その結果、Si_3Ti_2Zr_3は二元系16H型シリサイドSi_3Zr_5およびSi_3Ti_5に比べ熱膨張の異方性が減少することが確認された。以上の得られた知見を基に論文を投稿した。また、投稿準備中である。

Si_3Zr_5 has a high melting point (above 2200 ° C) and a low specific gravity (6.0), which shows that it is expected to be a super-heat-resistant material for the next generation. One of the reasons for the high melting point is that the common bonding properties of atoms are high, and the ductility is low. The applicant proposed a new ternary system with 16H-type Si_3Y_3Zr_2 as a substitute for Y atoms in the ductility of Si_3Zr_5. The atomic number of Si_3Y_3Zr_2 and Si_3Zr_5 coordination increases, and the metal bonding property increases, and the ductility increases. Si_3Y_3Zr_2 and Si_3Y_3Zr_2 are completely separated from each other. This study aims to establish the working conditions of Si_3Y_3Zr_2 single phase, and then to determine the physical properties, hardness and fracture properties of Si_3Y_3Zr_2 single phase, and to explore the possibility of super heat resistant materials. In this study, the problems of raw material powder, powder adjustment, acidification and impurity mixing in Ar gas and Ar gas were considered. The applicant's research indicates that the possibility of replacing one part of the atom of the binary system 16H type separation device with the other part of the atom of the ternary system 16H type separation device with the other part of the atom of the ternary system 16H type separation device with the other part of the atom of the binary system 16H type separation device with the other part of the atom of the ternary system 16H type separation device with the other part of the atom of the binary system 16H type separation device with the other part of the atom of the ternary system 16H type separation device with the other Si_3Y_3Zr_2 is a new type of material. The thermal expansion properties of Si_3Ti_2Zr_3 in ternary system 16H-type crystals were investigated. The results show that Si_3Ti_2Zr_3 and Si_3Ti_5 binary systems exhibit a decrease in the anisotropy of thermal expansion compared to Si_3Zr_5 and Si_3Ti_5 binary systems. The above is a summary of the contributionsまた、投稿准备中である。

项目成果

Y. Ikarashi et al.: "Reduction of thermal expansion anisotropy for intermetallic silicides of 16H crystal structure" Intermetallics. (印刷中). (1996)

Y. Ikarashi 等人：“16H 晶体结构的金属间硅化物的热膨胀各向异性的降低”金属间化合物（1996 年）。