| Project/Area Number |
13875123
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Exploratory Research
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Inorganic materials/Physical properties
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
北條 純一 九州大学, 工学研究院, 教授 (20038079)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上原 雅人 九州大学, 工学研究院, 助手 (10304742)
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| Project Period (FY) |
2001 – 2002
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2002)
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| Budget Amount *help |
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2002: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2001: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
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| Keywords | ナノコンポジット / 窒化ケイ素 / 自己複合組織 / 微細構造 / クノコンポジット / ナノ粒子 / 窒化チタン / 触媒効果 |
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| Research Abstract |
本Si_3N_4セラミックスは、焼結のための助剤(酸化物)を用いる。このとき、焼結中に形成されるガラス相(のちに粒界相となる)への溶解と再析出によりSi_3N_4は柱状成長することが知られている。この柱状成長はSi_3N_4の耐衝撃性を向上させるための組織制御法のひとつとして利用されている。一方、Si_3N_4の柱状成長はTiN添加によっても促進されることが知られている。
本研究は、窒化ケイ素(Si_3N_4)-窒化チタン(TiN)系の複合超微粒子からのナノコンポジットの作製において、窒化ケイ素の柱状粒子の成長に対する窒化チタンの効果を明らかにし、複合微粒子を利用したナノコンポジットの複合組織の制御技術の開発を行うことを目的としている。
本年度は、透過型電子顕微鏡により粒界層の組成分析を行った。その結果、粒界層からはチタンはほとんど検出されなかった。また、Si_3N_4柱状粒子の周りや内部にTiN粒子はあまり見られなかった。一方、TiN添加Si_3N_4層とSi_3N_4単体層の積層体の焼成実験では、Si_3N_4単体層でもSi_3N_4柱状粒子が観察され、X線回折でもTiNが検出された。これらより、焼結中にTiNはガラス相に溶解し、焼結修了後の冷却中に他の場所に析出することが示唆された。これらの結果より、TiN添加によるSi_3N_4柱状粒子成長効果とは、TiNが柱状粒子の核として作用するのではなく、粒界ガラス相の組成を変えることによるものと推測される。
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