融体急冷非晶質を用いる新しいセラミックナノコンポジットの作製

使用熔融淬火非晶材料制备新型陶瓷纳米复合材料

• 批准号: 03F03752
• 负责人: 吉村 昌弘
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03F03752/
• 关键词: 融体; 急冷; Al_2O_3; TiO_2; ZrO_2; 結晶構造; ナノコンポジット; 準安定相

セラミックスナノコンポジットは機能性材料あるいは構造用材料として多くの応用が期待されている新材料である。これらの作製法は主にナノ粒子の混合物を精密に焼成する方法に依っているが、我々は融体急冷法によるナノコンポジット作製法を開発している。本研究では、Al_2O_3-TiO_2-ZrO_2系の融体急冷によるセラミックスナノコンポジットの探求に於いて、新しい化合物を見出した。この化合物は、Al_6Ti_2O_<13>という組成を持つ準安定相であり、高温融体から生成するが、1400℃でアニールするとβ-Al_2TiO_5とTiO_2相に分解する。単結晶構造解析と精密リートベルト解析によって結晶構造を決定したところ、本化合物はC軸に沿って配列した三角両錘と強く変型した酸素八面体の二重鎖から成る構造を有していることが明らかになった。これ以外の準安定相や非晶質の形成とそれらの熱安定性についても検討を行っている。

陶瓷纳米复合材料是有望作为功能或结构材料具有许多应用的新材料。这些制造方法主要依赖于精确烧制纳米颗粒混合物，但我们目前正在开发一种使用熔融淬火的纳米复合材料制造方法。在这项研究中，我们在寻找基于Al_2O_3-TiO_2-ZrO_2体系熔融淬火的陶瓷纳米复合材料时发现了一种新化合物。该化合物是亚稳相，成分为Al_6Ti_2O_<13>，由高温熔体生成，在1400℃退火时分解为β-Al_2TiO_5和TiO_2相。通过单晶结构分析和精密Rietveld分析确定了该化合物的晶体结构，发现该化合物具有由沿C轴排列的双链三棱锥和强烈变形的氧八面体组成的结构。变得清晰起来。我们还在研究其他亚稳态和非晶相的形成及其热稳定性。

项目成果

Al_6Ti_2O_<13>, a New Phase in the Al_2O_3-TiO_2

Al_2O_3-TiO_2中的新相Al_6Ti_2O_<13>

• 发表时间: 2005
• 期刊: Acta Crystallogr., Sect.C : Cryst. Struct. Commun. 61[3]
• 作者: Collins;B.V.;E.Letellier;E.Letellier;Stefan T.Norberg
• 通讯作者: Stefan T.Norberg