金属間化合物上への水熱反応による複合酸化物コーティング

水热反应在金属间化合物上形成复合氧化物涂层

• 批准号: 04239212
• 负责人: 吉村 昌弘
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Tokyo Institute 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04239212/
• 关键词: 金属間化合物; 水熱反応; 複合酸化物膜; コーティング; 耐酸化性; チタンアルミニウム; チタン酸カルシウム

構造用経量耐熱材料として注目を集めているTiA1の高熱耐酸化性を改善するために、TiA1を水熱処理して複合酸化物膜をコーディングした。装置は我々が開発した電解式オートクレーブを用い、容器は汚染の少ないテフロンビーカーを用いた。溶液としてはBa(OH)2とSr(OH)2を用い、前者ではBaTio3を、後者ではSrTiO3をコーティングすることに成功した。また、TiAlをCa(OH)2中で水熱電気化学処理してCaTiO3膜をコーティングすることに成功した。これらの複合酸化物膜の生成に対する最適な電流・電圧・溶液濃度などの条件が見いだされた。薄膜X線装置を用いてこれらの相の同定が行われた。また、SEMによる組織観察を行った。TiO2はXRD分析では検出されず、膜は緻密な複合酸化物の均一相であった。また、膜の破断面の観察から膜は基板と密着しており、水熱処理法により厚さ数百nm、水熱電気化学法により数μmの成膜に成功したことが分かった。それら複合酸化物膜を持つTiAlを様々な温度で時効したときの酸化重量を測定して耐酸化性を調べた。その結果、膜厚が数μmと最も厚かったCaTiO3膜が最も耐酸化性に優れていることが分かった。しかし、数時間の酸化処理後の膜表面にはCaTiO3膜の弓い分部からTiO2の隆起が生じており、XRDによってもTiO2やAl2O3が認められた。また、溶融塩中で電気化学処理を行うと、Al2TiO5の多孔質膜がTiAl上に生成することを見いだした。これを高温空気中で耐酸化試験すると、700ﾟC以下では酸化が殆ど起こらず、また900ﾟCでも初期には酸化が抑えられた。

为了提高TIA1的高热氧化耐药性，它吸引了作为结构性耐热材料的注意力，TIA1被水热处理以覆盖复合氧化物膜。该设备是美国开发的电解高压灭菌器，该容器是一个污染物几乎没有污染的特氟龙烧杯。使用溶液BA（OH）2和SR（OH）2，前者涂有Batio3，后者涂有SRTIO3。此外，通过CA（OH）2中的热液电化学处理成功覆盖了TIAL。发现了这些复合氧化物膜的形成等条件，例如最佳电流，电压，溶液浓度等。使用薄膜X射线仪器进行这些相的识别。另外，使用SEM进行了组织观察。未通过XRD分析检测到TIO2，并且该膜是密集的复合氧化物的均匀阶段。此外，对膜的断裂表面的观察表明，该膜与底物紧密接触，并且通过热液处理成功地形成了几百nm的厚度，通过水热电化学处理几百nm。通过测量在各种温度下进行衰老时，通过测量具有复合氧化物膜的TIAL的氧化量来检查氧化抗性。结果，发现其厚度为几μm的Catio3膜具有最高的氧化抗性。但是，经过几个小时的氧化，Tio2脊从CATIO3膜的弓部分出现，XRD也观察到TiO2和Al2O3。还发现，当在熔融盐中进行电化学处理时，在TIAL上形成了Al2tio5的多孔膜。当对高温空气中的氧化性耐药性测试时，几乎在700°C或以下几乎不会发生氧化，并且即使在900°C的早期阶段也会抑制氧化。

项目成果

W-S.Cho,M.Kakihama,M.Yashima ,M.Yoshimura: "Preperation of PbTiO3 Thin Film on Titanium Substrate by Hydrothermal Method" Proceedings of the 9th Korea-Japan Seminar on New Ceramics. 285-288 (1992)

W-S.Cho、M.Kakihama、M.Yashima、M.Yoshimura：“水热法在钛基体上制备PbTiO3薄膜”第九届韩日新陶瓷研讨会论文集。

M.Yoshimura: "Aikaline Earth Titanate Coating on Tial by Hydrothermal Methods" J.Mater.Sci.Letlers.

M.Yoshimura：“通过水热法在 Tial 上形成碱性土钛酸盐涂层”J.Mater.Sci.Letlers。

M.Yoshimura: "Crystalline Thin and Thick Film of Perovskite-type Oxides by Hydrothermal Electrochemical Techniques" Better Ceramics through Chemistry V,MRS Symposium Proceedings. 271. 395-400 (1992)

M.Yoshimura：“通过水热电化学技术制备钙钛矿型氧化物的晶体薄膜和厚膜”Better Ceramics through Chemistry V，MRS 研讨会论文集。