融体急冷非晶質を用いる新しいセラミックナノコンポジットの作製

使用熔融淬火非晶材料制备新型陶瓷纳米复合材料

• 批准号: 03F00752
• 负责人: 吉村 昌弘
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03F00752/
• 关键词: セラミックス; ナノコンポジット; 融解; 急冷; 非晶質; 共晶; ZrO_2; Al_2O_3

ホフマン博士はHfO_2-Al_2O_3-R_2O_3系など酸化物擬三元系の融体を急冷して非晶質を得ること、およびそれを各種の熱処理することによって結晶化させ、セラミックナノコンポジットを作製することを研究している。これまでに、(1)融体急冷のためのキセノンアークイメージ炉および高周波炉の設置調整、(2)三元混合試料の融解と急冷、(3)急冷試料の非晶質化の確認を行っている。さらに(4)光高温計による融解温度および凝固温度の測定を行い、本システムがほぼ妥当な温度を与えることを確かめている。すなわちHfO_2-Al_2O_3-GdA1O_3の共融温度は約1460〜1500℃であった。この他(5)三相共存試料の正確な組成の定量のためのX線を用いるリートベルト法プログラムの確立を行い、ZrO_2Al_2O_3-TiO_2系で組成を±1mol%程度の精度で定量できることを確かめている。(6)さらに融解凝固プロセスのコンピューターシミュレーションを行っている。現在のところ元系の試料についての結果が得られているが、その結果は温度分布および冷却速度の測定値との整合が得られている。例えば、直径5mmφの融体球が銅板上で冷却される場合は、中心部の冷却速度は1O^3msecとなり、実測値と良く一致した。現在までのところ投稿論文などはまだできていないが、以上のように本テーマの研究は予定どおり進行しているので、次年度には数報の論文を予定している。

Hoffman博士正在研究氧化物 - 伪型融化的快速冷却，例如HFO_2-AL_2O_3-R_2O_3，以获得无定形材料，并通过各种热处理使它们结晶，以准备陶瓷纳米复合材料。到目前为止，（1）调整氙弧图像炉和高频熔炉的安装，以淬灭熔体，（2）熔化和淬灭三元混合样品，以及（3）确认淬灭样品的非晶态。此外，（4）已经执行了使用光学高计的熔化和凝固温度的测量，以确保系统提供几乎合理的温度。也就是说，HFO_2-AL_2O_3-GDA1O_3的共晶温度约为1460-1500°C。此外，（5）建立了使用X射线准确定量三相共存样品的Rietbert方法计划，并确认可以在ZRO_2AL_2O_2O_3-TIO_2系统中以约为±1 mol％的准确度来量化该组成。 （6）此外，还进行了熔化和凝固过程的计算机模拟。当前，对于原始系统样本获得了与温度分布和冷却速率测量相一致的结果。例如，当直径5 mm的熔体球在铜板上冷却时，中心的冷却速率为1 o^3毫秒，与实际测量值匹配。迄今为止，尚未提交任何意见，但是随着对该主题的研究进行的研究，按计划进行了几篇论文。