傾斜機能材料の物理・化学「傾斜機能材料の傾斜化プロセス」

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組成および組織の傾斜化プロセスを確立するため,前年度に引き続き固相法,液相法,気相法についての研究を進めると共に,新しいプロセスとして有機前駆体法と原子沈降法についても検討を加え,それらの傾斜化プロセス条件を明らかにした。(1)放電プラズマ焼結法においては,温度傾斜による焼結条件を高温材料の合成にも適用し,中心部から周辺部へ靭性の傾斜分布したWC/WC-Co超硬材の合成に成功し,本焼結法が傾斜機能材料の合成に有効であることを実証した。(2)粒子制御配列法においては,前年度完成した粒子配列システムについて作動条件および配列精度を検討した結果,数10μmオーダーの粒子配列が可能であることを確認し,またソフトウェアを含めた傾斜配列パターンのパーコレーション特性の定量化のためのシステムを構築した。(3)W-coのような反応熱が小さく従来では燃焼合成が出来ない系について,高周波加熱用カーボンシートを利用した試料の予備加熱機構を導入して,新しい加圧合成燃焼法を確立し,本法が傾斜化に有効であることを示した。(4)ゾル-ゲル法により合成された固溶体組成傾斜Ti_<1-x>V_xO_2薄膜電極が優れた安定性を有し,可視光応答を示す画期的な光半導体電極として期待できることを示した。(5)MA複合粉末のプラズマ溶射においては,得られたSi-Ge傾斜皮膜について熱処理が皮膜の組織結晶性の改善および特性の向上に有効であることを示すとともに,面内連結傾斜皮膜が全計測温度範囲において優れた出力特性を示した。(6)ポリシラザン(SiCNH)などの高分子前駆体からMoSiN-MoSiCN傾斜セラミックスの合成法を開発し,本方法で得られた2D-C/C上の傾斜被覆が優れた耐酸化性を有することを明らかにした。(7)ナノ・メゾスケールの傾斜材料を合成するプロセスとして,超重力場(100万gレベル)下の原子の沈降を利用した新しい方法を開発し,本方法を用いてBi-Pb傾斜構造合金やガラスの合成に成功した。