1995 Fiscal Year Annual Research Report
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07455277
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Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
佐久間 健人 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (50005500)
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| Keywords | ジルコニア / 相転位 / 酸素イオン空孔 / 状態図(相図) / メカニカルアロイング |
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| Research Abstract |
平成7年度の研究実績は以下のように要約される。
(1)ZrO_2-CeO_2系のc-t相転移特性は立方晶相(c-ZrO_2)の構造に影響される。定比組成に近い(Zr,Ce)O_2および酸素イオン空孔濃度の低い不定比(Zr,Ce)O_2-xでは、c-ZrO_2は蛍石構造をとる。このc-ZrO_2からt-ZrO_2への相転移は、2次相転移とみなすことが出来る。一方、酸素イオン空孔濃度の高い(Zr,Ce)O_2-xではc-ZrO_2中の酸素イオンは理想的な蛍石構造中のサイトから〈111〉方向に規則正しく変位している。この酸素イオン変位を有するc-ZrO_2からt-ZrO_2への相転位は1次相転移である。
(2)希土類R^<3+>イオンを含むZrO_2-R_2O_3系のc-t二相分離は、いずれも溶解度ギャップとみなしうるものである。しかし、二相領域の幅はR^<3+>イオンのイオン半径に依存し、半径の大きいものほど二相領域の幅は広がる。これは、イオン半径効果によりc-ZrO_2の安定性が変化すると考えることにより熱力学的に解釈できる。15EA04:(3)通常の方法では固溶体を形成しないZrO_2-ZrN系において、メカニカルアロイングをすることによってN^<4->イオンをZrO_2格子中に固溶させることが出来る。この固溶は、酸素イオンの生成を伴うものであり、このためN^<4->イオンの固溶はt-Zro_2(およびc-ZrO_2)を安定化させる作用をもつ。
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[Publications] S.Torng,K.Miyazawa and T.Sakuma: "Role of oxygen vacancies on cubic-tetragonal phase transition in ZrO_2-CeO_2" Materials Science and Technology. 11. 130-135 (1995)
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[Publications] J.Katamura,T.Seki and T.Sakuma: "The cubic-tetragonal phase equilibria in the ZrO_2-R_2O_3 systems (R:Y,Gd,Sm,Nd)" Journal of Phase Equilibria. 16. 315-319 (1995)
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[Publications] 山本剛久、片村淳二 泰 西平、佐久間健人: "メカニカルアロイングによるZrO_2-ZrN固溶体の作成21GC03:粉体および粉末冶金" 42. 944-947 (1995)
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[Publications] J.Katamura,T.Yamamoto X.Qin and t.sakuma: "Mechanical alloying in the system ZrO_2-ZrN" J.Master.Sci.Lett.,. (印刷中).
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[Publications] S.Torng,K.Miyazawa and T.Sakuma: "The diffuisionless cubic-to-tetragonal phase transition in near-stoichiometric ZrO_2-CeO_2" Ceramic International. (印刷中).
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[Publications] T.Sakuma: "Zirconia Engineering Ceramics" Microstructural aspects on the cubic-tetragonal transformation in zirconia (印刷中),
