結晶-準結晶相変態によるポーラス組織の形成と金属結合-共有結合転換

通过晶体-准晶相变和金属键-共价键转换形成多孔结构

• 批准号: 10136209
• 负责人: 木村 薫
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10136209/
• 关键词: 準結晶; ポーラス組織; 密度; 空洞率; Kirkendall効果; リートベルト法; 最大エントロピー法; 電子密度分布; 準結晶; ポーラス組織; 密度; 空洞率; Kirkendall効果; リートベルト法; 最大エントロピー法; 電子密度分布

結晶相から準結晶への相変態に伴うポーラス組織の形成過程を調べるため、Ar雰囲気にてアーク溶解した母合金を切り出して真空封入し、850℃で30時間までの様々な時間で試料を焼鈍した。FE-SEMの結果、準結晶相の単相度が高くなるにつれてその組織はポーラスになることが確認でき、比重びん法を用いた密度測定値から見積もった空洞率の値もこの結果を支持した。焼鈍前では、Al_3Pd相とAl_<0.7>Re_<0.3>相とに分かれた層状組織になっており、焼鈍後にはAl_<0.7>Re_<0.3>相の領域に準結晶が生成し、Al_3Pd相の領域に空洞ができる。準結晶の生成時における空洞の形成要因として、PdとReの拡散係数の違いによるKirkendall効果が考えられる。AlPdRe準結晶の真密度測定を、ヘリウムを用いた定容積膨張法を用いて行なった。試料の組成分析を併せて行ない、原子半径の小さい遷移金属濃度の増大と共に、逆に、準格子定数が増大し、単位胞中の原子数も減少することを明らかにした。この結果は、準結晶の共有結合性が増大していることを意味している。準結晶相に特徴的な正20面体クラスターを維持した近似結晶に対して、放射光を用いて測定した粉末X線回折パターンのリートベルト法構造解析と最大エントロピー法によって得られる電子密度分布から、正20面体クラスターやクラスター間の結合性を調べた。中心にRe原子を配置した13原子Al正20面体クラスターを持ち、電気物性が金属的なAl_<12>Re 1/0立方晶近似結晶においては、同じIII族のボロンの正20面体クラスターを有するα-ボロンで見られるような三中心共有結合はなく、金属的な結合状態となっていることが分かった。一方、12原子Al正20面体クラスターを持ち準結晶的(半導体的)な電気物性を有するAlMnSi 1/1立方晶近似結晶では、共有結合的な電子密度分布が観測された。

为了研究与晶相转化为准晶相关的多孔结构的形成过程，在AR大气中切出了弧形分解的母合金，以真空密封，并在850°C中退火。 FE-SEM的结果证实，随着准晶相的单相的增加，结构变为多孔，并且使用特定的重力瓶方法从密度测量结果估算的腔速率值也支持了这一结果。退火之前，将分层结构分为AL_3PD相和Al_ <0.7> re_ <0.3>相，在退火后，在Al_ <0.7> re_ <0.3>相的区域中形成了准晶体，从而导致AL_3PD相位区域的空腔。准晶体形成过程中腔形成的一个因素是由于PD和RE的扩散系数的差异，柯尔肯德尔的效应。使用氦的恒定体积扩展方法对Alpdre准晶体进行了真实密度测量。还进行了样品的组成分析，以揭示随着过渡金属的浓度较小，原子半径较小，准静态常数增加，并且晶胞中的原子数量也减少。该结果表明准晶体的共价键增加。对于近似晶体的晶体，这些晶体维持了准晶相的特征，我们研究了正常的二十面体簇和簇之间的结合，该结合通过使用同步辐射的粉末X射线衍射模式的结构分析，使用同步辐射的粉末X射线衍射模式和最大熵方法获得的电子密度分布。已经发现，在Al_ <12> Re 1/0立方体近似晶体中，具有13个原子al-ic-ohide簇，并在中心和金属电气性能中排列有Re原子，在具有正常IC-ohide clusters的α-borons中没有发现的共价键，并且同一键III的Borons和Metallic Isallic Is of Metallic is sallic is altalic istallic istallic istallic istallic is and of。另一方面，在ALMNSI 1/1立方体近似晶体中观察到共价电子密度分布，具有12个原子al- iCoxyacetate簇和准晶（半导体）电性能。