1989 Fiscal Year Annual Research Report
Ba-Cu-Y-O酸化物系状態図の解明と微細組織制御に関する研究
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63460202
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| Research Institution | KYOTO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
長村 光造 京都大学, 工学部, 教授 (50026209)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
落合 庄治郎 京都大学, 工学部, 助教授 (30111925)
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| Keywords | イットリウム系酸化物 / 超伝導酸化物 / 状態図 / 不変系反応 / 構造相転移 / 三元包晶反応 / 組織制御 / 再結晶過程 |
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| Research Abstract |
状態図の解明についてはBaO-CuO2元系の0.21atmおよび1atm酸素圧での状態図をはじめて決定した。とくにBaCuO_2相は融点直上で2液相に分解するという特徴が明らかとなった。Y_2O_3-CuO2元系については酸素分圧0.01atmから1atmにわたる全体の状態図を明らかにすることができた。とくに不乗系反応となる4相平衡状態を決めることができたのは大きな成果と考えられる。資料作製時に空気中のCO_2と反応して炭酸化物が形成される場合がある。Y-Ba-Cu-O4元素でその可能性を詳細に調べたところ従来YBa_8Cu_4Ox Y_3Ba_4Oyとされていた相は炭酸化物でありCO_2ガスを完全にしゃだんした雰囲気中では形成されないことが判明した。とこでY-Ba-Cu-O4元系状態図を再検討し、990℃、950℃、900℃の等温断面を再決定するとともに、この4元系内の一変系反応に対する系統線図を構築した。とくにYBa_6Cu_3Ox、YBa_4Cu_3Ox、YBa_2Cu_3oyの一連の3元酸化物は順次3元包晶反応で形成されることが明らかとなった。またYBa_6Cu_3Oyは正方晶/斜方晶の構造転移をするがYを他の稀土類元素と置換した場合、あるイオン半径までは相転移を起すが、大きなイオン半径では正方晶が低温まで安定であることが見出された。YBa_2Cu_3Ox超伝導相の固相焼結過程における組織変化を観察したところ、一般的に密度の上昇する焼結過程と結晶粒の成長する再結晶過程に分類できるが、再結晶過程での結晶粒径の時間則は約1/2となり、ある温度以下では再結晶はほとんど進行しないことが明らかとなり、温度と時間の関数として結晶粒径を予測する経験式を作成することができた。
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[Publications] 張威: "Ba-Cu-O及びY-Cu-O系の状態図" 粉体および粉末治念. 37. 122-126 (1990)
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[Publications] W.Zhang: "Phare Diagram of Cu_2O-CuO-Y_2O_3 Ternary System in Air" Mitallurgical Transaction. (1990)
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[Publications] W.Zhang: "Oxygen Pressure Dependence of Cu_2O-CuO-Y_2O_3 Phase Diagram" Z.Metaelkde. (1990)
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[Publications] W.Zhang: "Phase Diagram of BaO-CuO Binary System" J.Amer.Ceramics Soc.(1990)
