1991 Fiscal Year Annual Research Report
イットリウムを固溶したジルコニアゾルおよびゲルの構造化学的研究
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03805058
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
早稲田 嘉夫 東北大学, 選鉱製錬研究所, 教授 (00006058)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉山 和正 東北大学, 選鉱製践錬研究所, 助手 (40196762)
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| Keywords | 非晶質ジルコニア / ゾル・ゲル法 / 動径分布関数 / 異常散乱法 |
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| Research Abstract |
ゾル-ゲル法は、例えば極めて焼結性に富むジルコニア微粒子を作製する新しい材料の合成ほとして注目を集め、既にファインセラミックスの各製造分野に応用されている。しかし、その原子レベルの構造については物理的実験手段による検証が殆どなく基礎的デ-タが切望されている。本年度はこのような現状を踏まえ、既設のX線回折装置システムの改造、デ-タ解析プログラムの開発ならびに非晶質ジルコニアの構造解析を中心に行なった。まず、高強度のX線発生のため既設装置に高出力の微焦点X線管球を装備した。新規購入したコンピュ-タシステムを利用して、0.3〜1.5nmの中距離領域構造の解明を目的とする新たな動径分布解析プログラムを開発し、測定から解析まで一貫したX線構造解析システムを整備した。これらの実験装置および開発したプログラムを用いて、ジルコニアアルコキシドおよびジルコニアオキソ酸塩の溶液よの合成したジルコニアゲルの構造解析を行なった結果、研究対象とした非晶質ジルコニアには共通して、ジルコニウム八面体の局所構造が存在している事が判明した。さらに、X線異常散乱法を応用し、非晶質ジルコニアの中距離領域の構造を詳細に検討した結果、非晶質ジルコニアの局所構造は正方晶系ジルコニアには類似していないという有効な情報が得られ、この結果を総合的に判断すると、非晶質ジルコニアからの準安定正方晶ジルコニアの結晶化現象は、一部の研究者の推定とは異なり非晶質ジルコニアの構造に帰着できないと結論できた。しかし、当初の予想に比べ非晶質ジルコニアには多くの水分が含有されているようであり、正方晶ジルコニアの特徴ある結晶化現象は、この点に関しての検討が必要であると考えられる。また、イットリウムを固溶した非晶質ジルコニアも合成し、その予備的構造解析も行なった。
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