1995 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
06650968
|
|---|
| Research Institution | Kyushu University |
|---|
Principal Investigator |
加藤 昭夫 九州大学, 工学部, 教授 (50037727)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
永島 聡子 九州大学, 工学部, 助手 (20190184)
|
|---|
| Keywords | チタン酸アルミニウム / 添加物 / 微構造 / 熱膨張 / 熱分解 |
|---|
| Research Abstract |
硫酸塩(Al_2(SO_4)_3,TiOSO_4)水溶液にアンモニア水を添加する共沈法により原料粉体を合成し、その1000℃仮焼粉体に種々の酸化物を添加して焼結体組織に及ぼす効果について検討した。1000℃仮焼粉体にはAl_2TiO_5とTiO_2(Anatase)が生成していた。
(1)ガラス粉末を添加した場合、多くの系で著しい粒成長がみられたのに対し、BaOを含むガラス粉末(CaO-BaO-SiO_2系、PbO-BaO-SiO_2系)を添加したものは少数の異常粒成長がみられたが全体的に微細な焼結体組織をもちBaOが粒成長抑制効果を示したものと考えられる。
(2)添加剤なしで焼結温度1300℃のAl_2TiO_5焼結体は約10μmの結晶粒からなり、粒界には大きな亀裂が存在していたが、BaOを10mol%あるいはZrO_2を5mol%添加した焼結体は、約1μmの微細な組織をもち、その粒界には亀裂は存在していなかった。BaOあるいはZrO_2を添加した場合、焼結体中にはそれぞれBaAl_2O_4相あるいはZrTiO_4相が生成しており、これが粒成長を抑制したものと思われる。BaO,ZrO_2添加焼結体は添加剤なしの焼結体に比べてやや大きな熱膨張率を示し、ヒステリシスは小さくなった。これは組織の微細化により加熱時の熱膨張を吸収緩和する粒界亀裂の生成がなかったためと考えられる。また、BaOとZrO_2にはAl_2TiO_5のα-Al_2O_3とTiO_2(rutile)への熱分解を抑制する効果があった。
(3)Al_2TiO_5-ZrSiO_4複合焼結体において、Al_2TiO_580mol%-ZrSiO_420mol%組成のとき1400℃焼結で微細組織をもつ焼結体が得られた。熱膨張率は添加物なしの1300℃でのAl_2TiO_5焼結体とほとんど同じであった。この焼結体は1100℃、8時間の加熱では全く分解しなかった。
|
