分相現象を利用した異方性磁気・光学特性を発現する新ガラス材料の作製

利用相分离现象制造具有各向异性磁和光学特性的新型玻璃材料

基本信息

批准号：
08650778
负责人：
安盛敦雄
金额：
$ 1.34万
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 (C)
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

项目摘要

本研究では,液相線以上の温度での核生成-成長機構による分相現象を利用した高次構造の材料を作製するための基礎研究として,液相線以上で分相するFeO・Fe_2O_3--SiO_2系を選択し,酸液の分相状態を凍結したガラスを作製し,特に溶融条件と分相組織の関係を明らかにすることを目的とした.FeO・Fe_2O_3--SiO_2系ガラス(モル比3:97,5:95)の作製では,溶融過程での鉄イオンの価数変化による発泡現象などを防ぐため,湿式混合法(原料;マグネタイト,α-石英)で粉体の調製を行い,得られた粉体を静水圧プレス成形後に還元雰囲気下で焼結することにより2価の鉄イオンからなるフアイアライト(Fe_2SiO_4)を含む試料棒を作製し,試料棒をキセノンアーク赤外線集光加熱装置によりAr雰囲気下で溶融した.融液を所定時間保持した後,融液を急冷・ガラス化した.得られたガラスの結晶化,ガラス化の有無については粉末X線回折により,試料中の分相組織については走査型電子顕微鏡+画像処理を用いて評価を行った.ほとんどの試料の粉末X線回折パターンはハロ-のみを示し,試料がガラス化していることが確認された.安定不混和領域より高温と思われる2300℃で溶融・保持後急冷した試料には分相組織は見られなかったが,2300℃または2200℃保持後,安定不飽和領域内と思われる1800〜1700℃で融液を保持し分相させた後急冷した試料中には,核生成-成長機構により生じたと思われるFe-rich相からなる球状分相粒子が確認された.また分相処理時間が長くなるに連れて分相粒子が成長する様子が確認された.以上の結果より液-液分相現象を利用して,融液温度,分相処理時間を変化させることにより分相粒子の粒径や組成を制御し,ガラス中に高次構造が構築できる可能性が高いことが明らかになった.

在这项研究中，作为一项基础研究，使用由液体上方温度的成核增长机制引起的相分离现象制备具有高阶结构的材料，我们选择了FEO和FEO_2O_3--SIO_2系统，该系统将相位分配在液体上方的相位，并在液体上方产生玻璃液体分离状态和酸液的液体分离状态，并在酸液体的相关状态下均与酸性均匀的关系，并澄清均匀的关系。在FEO和FE_2O_3--SIO_2玻璃（摩尔比3：97，5：95）的准备过程中，获得了熔化过程中的铁离子。 To prevent foaming due to changes in valence, powders were prepared using a wet mixing method (raw materials; magnetite, α-quartz), and the obtained powder was sintered in a reducing atmosphere after hydrostatic pressing, thereby preparing a sample rod containing phyarite (Fe_2SiO_4) made of divalent iron ions, and the sample rod was melted under an Ar atmosphere using a xenon arc infrared light冷凝加热装置。在指定的时期保持熔体后，将熔体淬灭并玻璃化。使用粉末X射线衍射评估了获得或不存在玻璃化和玻璃化的玻璃晶体，并使用扫描电子显微镜 +图像处理评估样品中相位分离的组织。大多数样品仅显示晕晕，并证实样品已玻璃化。在熔化并保持在2300°C的样品中未发现相分离的组织，该样品被认为高于稳定的不混溶区，但是在保持2300°C或2200°C后，在样品中未发现相分离的组织。在样品中保持在700°C并分离，球相分离的颗粒由富含铁的相组成，似乎是由成核增长机制产生的。此外，随着相分离的处理时间更长的相位，相位分离的颗粒的增长。结果表明，相位分离颗粒的粒度和组成是通过改变熔体温度和相距治疗时间来控制的，通过利用液体液相现象，可以在玻璃中构建高阶结构。