粒界物性測定を可能にする極細粒鉱物多結晶体の作製法の開発

开发可测量晶界物理性质的超细粒矿物多晶的生产方法

• 批准号: 19840019
• 负责人: 平賀 岳彦
• 金额: $ 1.99万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19840019/
• 关键词: 地殻マントル物質; 地球化学; 岩石鉱物鉱床学; ナノ材料; セラミックス

申請人は、希ガスや白金族元素の粒界への固溶度、粒界拡散システマティックス、粒間メルトの浸透カイネティックス、粒界破壊条件とその際放出されるガスの探索など、粒界物性に関わる地球科学の重要諸問題を中心に研究を進めるため、粒径が極めて細粒のものから粗粒なもの(100nm-100μm)までを系統的に変化させた、大型、かつ高緻密な多結晶体を作成する手法開発を研究目的に掲げた。手法は、物質・材料研究機構において開発されたナノパウダーを出発物質とした、フォルステライト焼結法を参考にした。Mg(OH)_2パウダーは、宇部マテリアル(株)の協力を得て、市販されていない極細粒・高純度・高分散のものを使用した。物質・材料研究機構での熱分析から、最適のフォルステライト合成条件を探った。また、雰囲気、焼結時間や温度の制御から最適焼結条件を探った。そこで、得られた知見から、ナノパウダーの攪拌・混合、異種パウダー同士を反応させ目的の鉱物を合成する前熱処理(1000度、5時間)、冷間静水圧等加圧成形(CIP)法による圧粉体(φ=8mm,5mm厚)を作製、そして1400度での真空焼結が最適であることを見出した。実験試料は、常にアルキメデス法によって緻密度の測定、走査型電子顕微鏡法で逐一粒径測定がされ、本手法によって得られる試料は、平均粒径1ミクロンを切り、緻密度もほぼ100%を達成していることが判明した。焼結時間の延長、MgとSiの比を変えることで、粒径の増大が見込める。以上の手法によって得られる試料は、粒界物性値を得るのに十分適していると考えられ、掲げた手法開発目的が達成された。

The applicant is interested in the study of solid solubility, particle dispersion, interparticle permeation, particle breakdown conditions and interparticle emission of platinum group elements, and important problems related to particle physical properties in geosciences.(100nm-100μm) for the purpose of research on the development of methods for the production of large, highly dense polycrystalline systems. Methods: Materials research institutions developed materials for reference. Mg(OH)_2 can be used in combination with high purity, high dispersion and fine particle size. Thermal analysis of substances and materials research institutions, and exploration of optimum synthesis conditions The optimum sintering conditions were investigated for controlling sintering temperature, sintering time and sintering temperature. The optimum conditions for vacuum sintering of powder (φ=8mm,5mm thick) by CIP method are found in the following aspects: heat treatment (1000 ℃, 5 hours), cold hydrostatic pressure, etc. The sample size was measured by the electron microscope method, and the average particle size was measured by the electron microscope method. The sample size was measured by the electron microscope method, and the density was measured by 100%. The sintering time is prolonged, the ratio of Mg to Si is changed, and the particle size is increased. The above methods are very suitable for the preparation of samples and grain properties.