熱プラズマプロセスによる超微粒子生成とニューセラミックス

通过热等离子体工艺产生超细颗粒和新型陶瓷

基本信息

批准号：
04203224
负责人：
福政修
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Yamaguchi University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では,私どもが独自に開発した強制伸長拘東型プラズマジェット発生器を用いたプロセシング装置を試作し,これを高温熱電材料の開発に応用するための基礎的検討を行った。以下に結果を要約する。(1)大容量微粒子プラズマの精密制御法の確立(1)減圧プロセスではプラズマからの熱伝達量は減少するが,フィードリング長,材料送給量,ジェットパワーを最適化することにより反応速度を大気圧下と殆ど同じで高い状態に維持て来る。(2)減圧下ではプラズマジェットは膨張し形状が大きくなり,それに伴って,高温領域も拡大する。従って,減圧により反応速度を高い状態に維持したままでプロセスの大容量化が可能である。(2)β及びβ^<''>アルミナ,B^4C,S^iC等の超微粒子の高効率生成(1)減圧プロセス(100Torr以下)で高融点材料(Al^2O^3,T^iC,Z^rC)の超微粒子生成(粒径0.1um以下)が可能である。しかも,注入材料の粒径分布や送給量を最適化することで,殆どの生成粒子が球状となる微粒子生成が実現出来る。(2)炭酸ナトリウム(Na^2CO^3)とα-アルミナ(α-Al^2O^3)の混合粉末をプロセス材料として用い、β-アルミナ(β-Al^2O^3:アルカリ金属熱電発電AMTEC用の電極材料)の合成に成功した。生成物の測定にはSEMおよびX線回折を用いている。容器圧力Pはプラズマから材料粒子への熱伝達量の制御パラメータともなっており,今後はβ-Al^2O^3合成に対する材料混合比(Na^2CO^3とα-Al^2O^3の割合),基板位置,P等の最適化を目指し,熱電材料の高効率生成法を確立する。

在这项研究中，我们使用自己独特开发的强制性等离子体喷射器创建了一个处理设备，并进行了基本研究，以将其应用于高温热电材料的开发中。结果总结下面。（1）建立用于大容量的细粒子等离子体的精确控制方法（1）在减压过程中减少了从血浆中的传热量，但是通过优化进料环的长度，材料递送量和喷射功率，反应速率可以保持在高态，几乎与大气压相同。（2）在降压下，等离子射流膨胀并增加形状，因此，高温区域也在扩展。因此，解压缩允许该过程的大量容量，同时将反应速率保持在高状态。（2）高效生成诸如β和β^<''>氧化铝，b^4c，s^ic等的超细颗粒。此外，通过优化植入材料的粒径分布和进食量，可以实现大多数生成颗粒是球形的细颗粒的产生。（2）使用碳酸钠（Na^2co^3）和α-铝（α-Al^2o^3）的混合粉末作为工艺材料，我们已经成功合成了β-alumina（β-al^2O^3：碱金属热电学热电器Amtec的电极材料）。使用SEM和X射线衍射进行产品测量。血管压力P也是从血浆与材料颗粒的热传递量的控制参数，将来将建立一种高效生成热电材料的方法，以优化材料混合比（Na^2co^3与α-Al^2O^3）的比率，P，p，p，p，p，β-al等。