高強度レーザー誘起プラズマCVD法によるセラミックス膜の超高速合成とナノ構造制御

高强度激光诱导等离子体CVD法陶瓷薄膜的超快合成和纳米结构控制

• 批准号: 17686055
• 负责人: 木村 禎一
• 金额: $ 5.32万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17686055/
• 关键词: レーザーCVD; ナノコンポジット; ナノ構造制御; ガス浄化触媒; 熱的安定性; 羽毛状組織; 結晶成長; 超高速合成; レーザー化学気相析出法; ジルコニア; ロジウム; 貴金属触媒; 複雑形状基材; 微細構造制御

レーザー化学気相析出(LCVD)法により、ロジウム(Rh)ナノ粒子を羽毛状組織を有するジルコニア(ZrO_2)から構成されるナノコンポジットを合成した。羽毛状ジルコニアは、原料ガス濃度が高く、成膜速度が毎時120ミクロンを超える高速成膜条件下で生成することがわかった。羽毛状組織の熱的安定性は高く、1200〜1400℃、空気中での熱処理によっても変化が見られなかった。EB-PVDなどによる羽毛状組織は、短時間の高温熱処理で容易に消失するが、レーザーCVDで合成した羽毛状ジルコニアは結晶性が高く、このような優れた高温安定性が得られたものと考えられる。また、ロジウムを含む有機金属原料ガスを、ジルコニウム原料ガスと同時に供給することによって、ジルコニア-ロジウムナノコンポジットが生成し、羽毛状ジルコニアが生成する成膜条件では、コンポジット膜も羽毛状組織になった。しかし、ロジウム原料の濃度が、ジルコニウム原料の10mol%程度になると、羽毛状組織は明瞭でなくなり、高密度のロジウム粒子の析出によって、羽毛状組織の生成が妨げられることがわかった。コンポジット膜中のロジウム粒子の大きさは、ロジウムの原料ガス濃度によって変化し、原料ガス濃度が高いほど、大きなロジウム粒子が生成した。さらに、ジルコニア-ロジウムナノコンポジット膜の高温安定性を調べ、500℃以下の温度では、ロジウム粒子の粒成長はほとんど見られなかった。このような優れた熱的安定性は、他のナノ粒子触媒と比較してすぐれており、触媒、特にガス浄化触媒としての応用が期待される。

The chemical vapor deposition (LCVD) method is used to synthesize the feathery structure of Rh particles. Feather-like film formation, high concentration of raw materials, film formation speed of 120 minutes per hour, film formation speed of 120 minutes per hour The thermal stability of the feather-like tissue is high, at 1200 ~ 1400 ° C, and changes can be seen during heat treatment in air. EB-PVD feathery tissue is easy to disappear after a short time of high temperature heat treatment. The feathery tissue is characterized by high crystallinity and excellent high temperature stability. The organic metal-containing raw materials are supplied simultaneously, and the feather-like film is formed under the conditions of feather-like formation. The concentration of the raw material is about 10 mol %. The feather-like tissue is clear. The precipitation of high-density particles is difficult. The formation of feather-like tissue is difficult. The concentration of the raw material in the film is changed, and the concentration of the raw material is increased. The high temperature stability of the polymer film is regulated, and the particle growth of the polymer film is regulated at temperatures below 500℃. The thermal stability of these catalysts is expected to be better than that of other particulate catalysts.

项目成果

Laser chemical vapor deposition of thick oxide coatings

厚氧化物涂层的激光化学气相沉积

• 发表时间: 2006
• 期刊: Key Engineering Materials 317-318
• 作者: T.Goto;T.Kimura
• 通讯作者: T.Kimura

レーザーCVDによる高速コーティング

激光CVD高速镀膜

• 发表时间: 2005
• 期刊: 金属 75・3
• 作者: 木村禎一;後藤孝
• 通讯作者: 後藤孝

レーザーCVDによるRhナノ粒子分散ZrO_2膜の合成

激光CVD法合成纳米Rh颗粒分散ZrO_2薄膜

• 发表时间: 2006
• 期刊: 2006年度傾斜機能材料論文集<FGM2006>
• 作者: 木村禎一;本田暁拡;後藤 孝
• 通讯作者: 後藤 孝

High Speed Deposition of YSZ Films by Laser Chemical Vapor Deposition

激光化学气相沉积法高速沉积 YSZ 薄膜

• 发表时间: 2006
• 期刊: Ceramic Transactions 195
• 作者: Teiichi Kimura;Takashi Goto
• 通讯作者: Takashi Goto

High-speed deposition of yttria-stabilized zirconia and titania films by laser chemical vapor deposition

激光化学气相沉积高速沉积氧化钇稳定氧化锆和二氧化钛薄膜

• 发表时间: 2006
• 期刊: J. Ceram. Soc. Jpn. 114
• 作者: Keisuke Ohara;Takeo Ohsawa;Hideomi Koinuma;Yuji Matsumoto;榎並 悠介;和泉 賢;Masao Katayama;片山 正士;Teiichi Kimura
• 通讯作者: Teiichi Kimura