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パイロクロア型希土類複酸化物セラミックスの微細構造制御による透光性発現

通过烧绿石型稀土双氧化物陶瓷的微观结构控制表现半透明性

基本信息

批准号：
10J55062
负责人：
安リチョン
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、低温・高速焼結プロセスによって粒成長制御が可能な放電プラズマ焼結(SPS)法をLu複酸化物の合成に応用する。本手法を用いて種々のパイロクロア型Lu複酸化物を合成し、微細構造制御が透光性発現そして誘電的特性に与える影響について調べることを目的とする。パイロクロア型結晶構造を持つ一連のLu複酸化物を合成し、微細構造と光学的・誘電的特性の関係について明らかにする。TiO_2粉末とLu_2O_3粉末を固相反応させるSPS法により、パイロクロア型結晶構造を持つLu_2Ti_2O_7焼結体を合成して最適な印加圧力、焼結温度および焼結時間などの合成条件を決定した。合成した試料の微細構造をSEMやTEMを用いてより詳細に評価することで、焼結プロセス条件の中でどの因子が最も微細構造に与える影響が強いのかを明らかにした。Lu2Ti207の合成で決定した最適条件を基に、BサイトをNbなどに置き換えたLu_3NbO_7焼結体を合成した。Lu_2Ti_2O_7をはじめとするLu基複酸化物を放電プラズマ焼結法により合成し、透明セラミックス焼結体の合成にはじめて成功した。また、Lu_3NbO_7およびLu_3Al_5O_<12>などの関連化合物へ研究を発展させ、計画以上の成果を挙げた。一連の研究を通じて、パイロクロア型Lu複酸化物の焼結条件が微細構造と透光性に与える影響について系統的に明らかにした。

In this study, the synthesis of Lu complex acid by SPS method was studied. This method uses a variety of materials to synthesize and control microstructural properties such as light transmittance and electrical conductivity. The relationship between micro-structure and optical and inductive properties is discussed. TiO_2 powder and Lu_2O_3 powder were synthesized by SPS method. The optimum conditions for synthesis of sintered Lu_2Ti_2O_7 were determined by pressure, sintering temperature and sintering time. The microstructure of the composite sample was evaluated in detail by SEM and TEM. The factors affecting the microstructure of the composite sample were discussed in detail. The synthesis of Lu_2Ti_207 depends on the optimum conditions for the synthesis of sintered Lu_3NbO_7. Lu_2Ti_2O_7 was synthesized successfully by sintering method. The research on Lu_3NbO_7 and Lu_3Al_5O_<12>2 related compounds has been carried out and the above achievements have been planned. A series of studies on the sintering conditions of Lu complex oxides, such as microstructure, transparency and influence of sintering system, have been carried out.