1987 Fiscal Year Annual Research Report
薄膜によるジルコニアアロイの状態図および相変能の研究
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62420046
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
須藤 一 東北大学, 工学部, 教授 (10005176)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉川 昇 東北大学, 工学部, 助手 (70166924)
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| Keywords | 状態図 / セリヤ / 相変態 / ジルコニア / 変態誘起靭性 / 薄膜 |
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| Research Abstract |
ジルコニア(Zr O_2)には立方晶,正方晶,単斜晶の多形がある. 適当な酸化物を添加して,室温で準安定正方晶としたものを部分安定化ジルコニア(PSZ)という. Y_2 O_3を添加したもの(Y-PSZ)は破壊のさいに単斜晶に変態し,このために極めて高い靭性を示す. しかしこれを300℃付近に加熱すると,単斜晶が生成され,靭性が低下する. このように PSZの性貭には相変化が大きな影響を及ぼすが,これを正しく理解するには状態図を明らかにすることがまず大切である. 本研究は薄膜組織観察法を主要な主段として,ジルコニアアロイの状態図と組織を明らかにすることを目的としている.
まず採り上げたアロイはCeO_2添加部分安定化ジルコニア(CeーPSZ)である. アーク溶解によって種々の組成のボタン状試料をつくり,熱処理を行い,これより薄片を切り出し,透過電顕,電子回折,分析電顕を用いて組織と構造を調べた. この結果得られた状態図は従来の推定状態図と大筋において一致した. なお,アーク溶解したままの試料は酸素欠陥を多く含む. このために立方晶が著しく安定となっているが,その酸素イオンの配置は, Ca F_2型といわれるZr O_2と異なり,単位胞の大きさが2倍の規則構造をもつことが分った. また12mol%Y_2 O_3を含むアロイは熱的には極めて安定であるが,粉砕すれぱ70%が単斜晶に変態し,変態誘起靭性を示すことが明らかになった.
本研究費補助金でRFスパッタリング装置を設置することができた. 調整は完了し,現在バッキングプレートに種々の組成のジルコニアアロイのターゲットの接合を行っている.
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