2016 Fiscal Year Annual Research Report
Grain boundary structure of ceramics
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26249088
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
山本 剛久 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (20220478)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 勝寛 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (00211938)
徳永 智春 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (90467332)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 結晶粒界 / 粒界構造 / STEM / TEM / 窒化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本申請課題では、結晶粒界に形成される格子不連続性を緩和する配位多面体（構造ユニット）に関し、粒界での種々の特性を決定づける支配的な構造ユニットの抽出、および、その構造を利用した新たなセラミック焼結への取り組みについて研究を行ってきた。最終年度に得られた研究成果は以下の通りである。
結晶粒界の構造解析を行うために結晶どうしを熱拡散接合させるバイクリスタル法を用いていた。この接合において接合自体を適切に行うために、電界を利用することを着想しその適用を試みたところ、一般的な熱処理法と比較して格段に接合状態の良い接合面を得ることに成功した。そこで、この手法を圧紛体の焼結工程に展開したところ、例えば、チタン酸バリウムでは、一般的に用いられる焼結温度である1300℃を大きく下回る900℃程度で緻密化ができることを見出した。さらに、本手法をジルコニアセラミックに同様に適用したところ、条件を調整することで焼結体内に窒化物が形成されることを見出した。大気中において電界印加のみで酸化物を窒化できたことになる。この手法は、新たな窒化物合成法の一つとして非常に有意義な手法であると考えられる。この窒化された結晶粒界を調べたところ、粒界整合性が低い粒界から、優先的に窒化されることが分かった。この粒界には配位欠損の多い構造ユニットが含まれているものと考えられる。一方、極微量の陽イオン比を変化させたチタン酸ストロンチウムにおいて、僅か1/1000程度のSr/Ti比の変化がこの焼結特性、ならびに、結晶粒界構造を変化させることが明らかとなった。この陽イオン比の変化は結晶粒界のSingular/Rough構造変化と密接に関係しているものと考えられる。これらの成果をもとに、最終年度において研究期間内の内容の取りまとめを行った。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(7 results)
