超耐熱材料用Si_3Y_3Zr_2の単一相の作製

超耐热材料单相Si_3Y_3Zr_2的制备

• 批准号: 07855075
• 负责人: 五十嵐 幸徳
• 金额: $ 0.51万
• 依托单位: Tsuruoka National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07855075/
• 关键词: 高温構造用材料; 16H型結晶構造; シリサイド金属間化合物; 高融点; 低比重; 延性; 熱膨張; 異方性

Si_3Zr_5は高融点(2200℃以上)・低比重(6.0)を示し、次世代の超耐熱材料として有望であるが、高融点を示す理由の一つに原子の共有結合性の高さが考えられ、延性は低いものと予想される。申請者は、Si_3Zr_5の延性の向上をはかるため、Zr原子の一部をY原子で置換した新3元系16H型ジルコニウムシリサイドSi_3Y_3Zr_2を設計した。このSi_3Y_3Zr_2は、Si_3Zr_5に比べ配位する原子数が増加して金属結合性が高まり、延性が向上しているものと期待している。しかし、Si_3Y_3Zr_2の完全な単一相はまだ得られていない。本研究は、Si_3Y_3Zr_2単一相の作製条件を確立し、次にSi_3Y_3Zr_2の結晶構造解析と融点,比重等の物理的特性および硬度,破壊靱性等の機械的特性の測定を行い、超耐熱材料としての可能性を探求することを目的とした。本研究では、Arガス雰囲気中で原料粉末を粉砕してふるいにかけて調整しようとしたが、酸化や不純物の混入等の問題が予想以上に大きく完全な単一相は作製できなかった。申請者によるこれまでの研究により、二元系16H型シリサイドの原子の一部を置換した三元系16H型シリサイドは、結合状態が変化するにより二元系16H型シリサイドの長所を生かしつつ短所を補う可能性が十二分にある。そのためSi_3Y_3Zr_2では延性の向上だけでなく他の諸性質の変化も期待される。三元系16H型シリサイドの優位性を証明するため、同じ三元系16H型シリサイドのSi_3Ti_2Zr_3の熱膨張特性を調査した。その結果、Si_3Ti_2Zr_3は二元系16H型シリサイドSi_3Zr_5およびSi_3Ti_5に比べ熱膨張の異方性が減少することが確認された。以上の得られた知見を基に論文を投稿した。また、投稿準備中である。

SI_3ZR_5表示高熔点（2200°C或更高）和低特异性重力（6.0），并且有望作为下一个形式的超加热材料，但表明高熔点的原因之一被认为是具有高熔点的原因之一高原子粘合性。为了改善si_3zr_5的扩展，申请人设计了一种新的3型式16H -type dilconium Siliciside SI_3Y_3ZR_2，其中部分ZR原子被Y原子替换。我们希望与SI_3ZR_5相比，SI_3Y_3ZR_2可以增加分配的原子数，增加金属键合性并改善扩展。但是，尚未获得SI_3Y_3ZR_2的完整单相。这项研究确定了SI_3Y_3ZR_2的制备条件，然后测量了机械特征，例如SI_3Y_3ZR_2的晶体结构分析，以及物理特性和硬度，破坏性韧性等，以及作为超热材料的材料。的可能性。在这项研究中，将原材料粉末压碎在AR气氛中并进行筛选以调整它，但是氧化和杂质等问题不能产生更多，更完整的单相。根据申请人的研究，到目前为止，三个单位16H型硅化硅替代了两种侧面的16H型原子的一部分，在利用Dual 16H -Type Silence的优势的同时，具有劣势对绑定状态的变化。因此，在SI_3Y_3ZR_2中，不仅可以改善扩展，而且预计其他属性的变化也可以更改。为了证明三个单位16h型硅化硅的优势，我们研究了同一三单位16h硅化硅硅的SI_3TI_2ZR_3的热膨胀特性。结果，与双16H型硅型SI_3ZR_5和SI_3TI_5相比，SI_3TI_2ZR_3降低了热膨胀的热膨胀。我根据获得的知识发布了一篇论文。此外，我们正在准备发布。

项目成果

Y. Ikarashi et al.: "Reduction of thermal expansion anisotropy for intermetallic silicides of 16H crystal structure" Intermetallics. (印刷中). (1996)

Y. Ikarashi 等人：“16H 晶体结构的金属间硅化物的热膨胀各向异性的降低”金属间化合物（1996 年）。