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多成分系ゾル-ゲル合成法の最適化とセラミックス合成の低温化

多元溶胶凝胶合成方法优化及陶瓷合成温度降低

基本信息

批准号：
07750929
负责人：
須田聖一
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Tokyo Metropolitan 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：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

ゾル-ゲル法は均質性の高い材料が得られるなど、様々な特長をもつが、多成分からなるセラミックスの合成には、金属アルコキシドによってその加水分解及び縮重合反応速度が大きく異なるために、ゲルの均一性などに問題が生じることが多い。そこで、様々な金属元素とケイ素のアルコキシドとのゾル-ゲル反応をNMRを用いて調べ、金属イオンがゾル-ゲル合成法に及ぼす影響を検討した。さらに高い均質性をもつキセロゲルを得るために、合成条件の最適化を行うとともに、熱処理温度の低温化などを含む物性面からも、合成条件の検討を行った。1.ケイ素と金属元素との反応過程の測定と結合生成の最適化金属イオンとしてNa^+、K^+、Li^+などのアルカリ金属イオンについて検討した結果、これらのイオンはケイ素に対して修飾イオンとしてのみ利用すること、また反応溶液のpHを13.1以上にすることによってSi-O-M(M:Na,K,Li)の結合が得られること、さらにSi-O-Liの結合がSi-O-NaやSi-O-Kと比較して、若干強い結合が得られることがわかった。さらに今後、他のカチオンと比較検討することによって、様々な種類のイオンがゲル生成に及ぼす影響の違いを定量的に検討できるだけでなく、多成分系における合成条件の最適化への近道となる情報が得られることが示唆された。2.キセロゲルからの結晶化過程多成分からなるセラミックスの例として、Na_2O-Y_2O_3-P_2O_5-SiO_2系ナトリウムイオン導電体を用いた。焼結体の諸物性を含めて低温合成等を目的とした合成条件の最適化について検討した結果、熱処理後に試料内部に残留する有機物やOH残基などもその物性に影響を及ぼし、単に含まれるカチオンが均一に分布しているだけでなく、骨格となるゲルの3次元ネットワークが十分に発達していることも非常に重要であることがわかった。

The high homogeneity of the material is due to the high homogeneity of the material, the high homogeneity of the material and the high homogeneity of the material. The effects of metal elements on the synthesis of organic compounds were investigated by NMR. In addition, the optimization of synthesis conditions, the low temperature of heat treatment temperature, the physical properties and the synthesis conditions are discussed. 1. Determination of the reaction process between elemental and metal elements and optimization of the binding formation of metal elements. Results of the analysis of the reaction process between elemental and metal elements and optimization of the binding formation of metal elements and Na^+, K^+, Li^+ and Si ^+. Results of the analysis of the reaction process between elemental and metal elements and optimization of the binding formation of metal elements and Na ^+, K ^+, Li ^+ and Si ^+. In the future, other components of the system will be compared and discussed, and the type of the system will be generated and the influence of the system will be quantified. 2. Crystallization process of sodium hydroxide solution. Examples of multi-component crystallization process include Na_2O-Y_2O_3-P_2O_5-SiO_2 system. For the purpose of low temperature synthesis, optimization of synthesis conditions, influence of residual organic matter and OH residue on physical properties of sintered body, uniform distribution of residual organic matter and OH residue after heat treatment are very important.