ソフト溶液プロセスによるセラミック/金属系傾斜機能材料のin situ作製

软溶液法原位制备陶瓷/金属功能梯度材料

• 批准号: 08243221
• 负责人: 吉村 昌弘
• 金额: $ 1.41万
• 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: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08243221/
• 关键词: BaTiO_3; CaTiO_3; SrWO_4; カーボン膜; ソフト溶液プロセス; 傾斜機能材料; チタン

溶液と金属基板あるいは基材との界面化学反応によってセラミックスを必要な箇所に薄膜や厚膜などとしてその場(in situ)に作製してセラミックス/金属系傾斜機能材料を作るというプロセスを開発することを目的として、本研究では水熱反応のみならず電気化学反応なども利用した5つの研究を行った。得られた知見は以下の通りである。(1)チタン合金をCa^<2+>を含むアルカリ溶液中で反応させると表面にCaTiO3膜が生成する。(2)チタン金属基材をBa^<2+>またはSr^<2+>,Ca^<2+>を含むアルカリ溶液中で処理するとBaTiO_3,SrTiO_3,CaTiO_3あるいはそれらの固溶体が膜状に生成する。この時チタン金属多孔体や厚粉体を用いると孔の内面が一様に酸化物で覆われる。(3)金属間化合物TiAlやTi基あるいはAl基合金は新しい耐熱高温材料として期待されているが、耐酸化性が大きな欠点である。これらの基材を水溶液中で電気化学的に処理して表面に酸化物被膜をコーティングすると耐酸化性が向上する。(4)我々は、タングステン基板をBa^<2+>やCa^<2+>を含むアルカリ水溶液中で電気化学処理するとBaWO_4やCaWO_4の結晶が膜状に生成することを見出している。これらの膜は結晶性に優れ、そのままでも蛍光体として作動する。(5)Si-C-O系、Si-Ti-C-O系の繊維や他の炭化物基材を数百℃の熱水中で処理すると表面に緻密なカーボン膜が生成し炭化物/炭素複合体となる。

为此，本研究通过溶液与金属基材或基材之间的界面化学反应，在所需位置原位生产薄膜或厚膜，从而开发出一种制造陶瓷/金属基功能梯度材料的工艺。进行了五项研究，不仅利用了水热反应，还利用了电化学反应。所得结果如下。 (1)当钛合金在含有Ca 2+ 的碱性溶液中反应时，在表面形成CaTiO 3 膜。 (2)当钛金属基材在含有Ba^2+、Sr^2+或Ca^2+的碱性溶液中处理时，在其中形成BaTiO_3、SrTiO_3、CaTiO_3或其固溶体。电影的形式。此时，如果使用钛金属多孔体或粗粉末，则孔的内表面均匀地覆盖有氧化物。 (3)金属间化合物TiAl及钛基或铝基合金有望成为新型耐热、高温材料，但其抗氧化性是其一大缺点。通过在水溶液中对这些基材进行电化学处理，在表面形成氧化膜，可以提高耐氧化性。 (4)我们发现，当在含有Ba 2+ 和Ca 2+ 的碱性水溶液中对钨基材进行电化学处理时，BaWO_4和CaWO_4晶体以膜的形式形成。这些膜具有优异的结晶度并且可以直接用作荧光体。 (5)当Si-C-O和Si-Ti-C-O纤维等碳化物基材在数百摄氏度的热水中处理时，表面形成致密的碳膜，形成碳化物/碳复合材料。

项目成果

吉村昌弘: "「ソフト溶液プロセス」とは何か?" 材料. 45. 829-830 (1996)

Masahiro Yoshimura：“什么是‘软溶液工艺’？” 材料。 45. 829-830 (1996)

Koji Kajiyoshi: "Growth Mechanism of ATiO_3(A=Ba,Sr) Thin Film by the Hydrothermal-Electrochemical Method" Euro.J.Solid State Inorg.Chem.33. 623-635 (1996)

Koji Kajiyoshi：“水热电化学法制备 ATiO_3(A=Ba,Sr) 薄膜的生长机制”Euro.J.Solid State Inorg.Chem.33。

吉村昌弘: "ソフト溶液プロセスによる高機能セラミックスの開発-その特色と意義-" ニューセラミックス. 8. 73-77 (1996)

Masahiro Yoshimura：“通过软溶液工艺开发高性能陶瓷 - 其特点和意义”《新陶瓷》8. 73-77 (1996)。

Woo-Seok Cho: "Preparation of Crystallized Ba-Rich Ba1-xCaxWO4 solid-Solution Films by an Electrochemical Method at Room Temperature and their Luminescence" Jpn.J.Appl.Phys.35. L1447-L1451 (1996)

Woo-Seok Cho：“室温下电化学方法制备结晶富BaBa1-xCaxWO4固溶体薄膜及其发光”Jpn.J.Appl.Phys.35。

Woo-Seok Cho: "Room-Temperature Synthesis of Crystallized Luminescent SrMoO4 Film by Active Electrochemical Dissolution of Molybdenum" Jpn.J.Appl.Phys.35. L1521-L1523 (1996)

Woo-Seok Cho：“通过钼的活性电化学溶解在室温下合成结晶发光 SrMoO4 薄膜”Jpn.J.Appl.Phys.35。