16H結晶構造のシリサイド金属間化合物の材料設計と開発

16H晶体结构硅化物金属间化合物材料设计与开发

基本信息

批准号：
04239214
负责人：
石崎幸三
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Nagaoka University of Technology
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

本研究は、超耐熱材料として有望であるが、研究のあまり進んでいない16H結晶構造のシリサイド金属間化合物の機能向上を図るため、1.16H型シリサイドが高融点を示すメカニズムを結晶学的観点から理論的究明,2.16博型シリサイドのち密体作製と、物理的・機械的特性の測定,3.理論および実験から得られたデータを基にした16H型シリサイドの諸特性の究明を行い、機能の向上した新しい16H結晶構造のシリサイド金属間化合物の設計と作製を行うことを目的とした。上記の目的を達成するため本年度は、1.結晶学を中心とした16博型シリサイドの理論的究明,2.カプセルHIP法による16H型シリサイドのち密体の作製,3.X線回折による結化学的評価,4.物理的および機械的特性の測定,5.実験結果の理論的評価の5段階に分けて行う計画であった。結晶学を中心とした16H型シリサイドの理論的究明により、16H型シリサイドガ高融点を示す理由は、原子の共有結合性が高いためであることを明らかにした。しかし、カプセルHIP法による16H型シリサイドの作製は、焼結時にガラスカプセルが破損し(カプセル材料との化学反応による)、ち密体の作製が困難であるため現在新たな焼結法を探求している。原子の共有結合性が高いために既在の16H型シリサイドの延性は、SiC等のセラミックストと同様に低いと考えられる。16H型シリサイドの延性を高めるため本研究では、原子径の元素を組み合わせることにより金属結合性を高める方法を考案した。その結果、Si_3Zr_5の原子の一部をYで置換した新金属間化合物を設計し作製している。この新金属間化合物は、原子径の違いにより配位数が増え金属結合性が高まっているものと予想した。以上の得られた知見を基に論文を投稿準備中である。また、今後Si_3Y_3Zr_2の特性評価と高融点・低比重で機能の向上した新たな金属間化合物を設計・作製する予定である。

本研究旨在提高具有16H晶体结构的硅化物金属间化合物的功能，该化合物作为超耐热材料很有前景，但尚未经过太多研究，旨在研究1.16H型硅化物表现出高耐热性的机理。从晶体学角度研究熔点，2.16平方硅化物。之后，我们制作了致密体，测量了其物理和机械性能，以及3.根据理论和实验获得的数据研究了16H型硅化物的各种性能，并达到了开发具有改进功能的新型16H型硅化物的目的。目的是设计和制造金属间化合物。为了实现上述目标，今年我们将重点开展1.以晶体学为重点的16H型硅化物的理论研究，2.利用胶囊HIP法制备16H型硅化物致密体，3.利用结晶化学X射线衍射。该研究计划分五个阶段进行：物理评估、4.物理和机械性能的测量、5.实验结果的理论评估。以晶体学为中心的 16H 型硅化物的理论研究表明，16H 型硅化物表现出高熔点的原因是由于原子的高共价键合。然而，使用胶囊HIP法生产16H型硅化物时，玻璃胶囊在烧结过程中会破裂（由于与胶囊材料发生化学反应），从而难以产生致密体，因此目前正在探索新的烧结方法。有。由于原子的高共价键合，现有的16H型硅化物的延展性被认为与SiC等陶瓷的延展性一样低。为了提高16H型硅化物的延展性，本研究设计了一种通过将元素与原子直径结合来提高金属结合性能的方法。因此，我们设计并制备了一种新型金属间化合物，其中 Si_3Zr_5 的部分原子被 Y 取代。据预测，这种新型金属间化合物由于原子直径的差异而具有更多的配位数量，并且具有增强的金属结合性能。我们目前正在准备根据上述发现提交一篇论文。此外，我们计划评估Si_3Y_3Zr_2的性能，并设计和制造由于其高熔点和低比重而具有改进功能的新型金属间化合物。