希土類含有ケイリン酸塩系新化合物のガラスからの結晶化による物性制御

Research Project

Project/Area Number	03205103
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
Allocation Type	Single-year Grants
Research Institution	Tokyo Metropolitan University
Principal Investigator	梅垣高士東京都立大学, 工学部, 教授 (70087287)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	須田聖一東京都立大学, 工学部, 助手 (50226578) 松田元秀東京都立大学, 工学部, 助手 (80222305) 山下仁大東京都立大学, 工学部, 助教授 (70174670)
Project Period (FY)	1991
Project Status	Completed (Fiscal Year 1991)
Budget Amount *help	¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000) Fiscal Year 1991: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Keywords	セラミックス / 超イオン伝導体 / ゾレゲルプロセス / 高密度電池 / ガラスセラミックス / ナトリウムイオン伝導 / 厚膜 / 薄膜
Research Abstract	我々はNa_2OーRe_2O_3ーP_2O_5ーSiO_3(Re:希土類)系の新物質NarpsioーIII、NarpsioーV、NarpsioーIXの基礎および応用研究を行なっている。ガラスからのガラスセラミックNarpsioーVの結晶化に関し、これまでにガラスセラミックNarpsioーV(GCーNarpsioーV)においては、粒界に存在する体積分率0.1%以下の微量の残留ガラスがバルク全体の物性に大きく影響を及ぼすことを明らかにした。また、NarpsioーIIIまたはNarpsioーIXがNarpsioーVの前駆相(準安定相)であることも見いだした。本年度はY系Narpsioにおける結晶化過程と高温安定相への相転移に関する基礎研究と、Gd系ガラスセラミックNarpsioの調製条件の整備を主に行なった。 ○Y系Narpsioにおける結晶化過程と高温安定相への相転移 NarspioーIII→-V相転移は希土類イオンの含有量と種類、およびリン酸のケイ酸置換量に依存していることを明らかにした。また、本年度の中間報告書で報告したようにこの相転移速度もこれらの因子に強く影響される。Yイオンの合有量により相転移に要する活性化エネルギ-は500ー1000kJ/molの範囲であった。この事実により12員環骨格構造を繋ぐ役割を担う6配位置の希土類イオンの周辺の転移に伴う変位が律速過程であるものと考えている。 ○Gd系Narpsioのガラスセラミック調製と導電性昨年度の研究成果に報告したようにY系Narpsioの生成に関する組成依存性はイットリウムイオンとリン酸置換量に依存する二次元的領域で表現できるのに較べ、NarpsioーVの生成領域はほぼ直線的でY系Narpsioに較べ厳密な組成の選択が必要であると言える。