1989 Fiscal Year Annual Research Report
メカニカルブレンド法による強制複相材料の生成と多機能特性
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63550526
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
松崎 邦男 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (20181711)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井上 明久 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (10108566)
増本 健 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (20005854)
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| Keywords | メタニカルブレンド法 / メカニカルアロイング法 / 高エネルギ-ボ-ルミル / 粒子分散型合金 / 二相分離型合金 |
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| Research Abstract |
本研究では、高エネルギ-型ボ-ルミルを用いて、通常の溶解、凝固法では均一な組織を得ることが困難な融点差をおよび比重差の著しく異なる材料に対し、複相材料の合成を試み、その組織と諸機能性を調べることとを目的として行っている。
前年度は、半導体Siと超伝導体Pb、PbBiのZ相分離型合金においてボ-ルミルによりSiのマトリックス中にPbおよびPbBiが均一に分散した組織が得られ、超伝導特性、特にH_<c2>が著しく向上することを見出した。本年度は、絶縁体であるSiO_2とPbおよびPbBiの複相材の作成を行った。ボ-ルミルにより均一化後、ホットプレスによりバルク化した材料では、Si-Pbと同様にSiO_2のマトリックス中にはPbおよびPbBiが均一かつ微細に分散した組織を示した。電気抵抗はSiO_2およびSiO_2-PbBiでそれぞれ2-1000μΩmおよび0.01-10μΩmであり、SiO_2の増加に伴い、著しく増大した。TcはSiO_2-PbおよびSiO_2-PbBiでそれぞれ7.1-7.5Kおよび8.5-8.7Kであり、組成による変化は見られなかった。4.2KでのHc_2はSiO_2-PbおよびSiO_2-PbBiでそれぞれ0.7-1.7Tおよび2.4-4TでありPbおよびPbBi単体に比べ、著しい増大がみられ、これは複相化により電気抵抗が増大し、コヒ-レンス長さを減少させることによって生じたものと考えられる。また、SiO_2-PbBi系ではバルク化する温度により組織が変化し、PbBiの融点以下では均一な分散組織を示すが、融点以上ではSiO_2層とPbBiが交互に重なった多層組織を示すことを見出した。これに伴い、電気的、超伝導特性には異方性が見られ、今後、多層構造生成の機構と諸特性を調べる予定である。
本年度はさらに2相分離型であるY-Ba-Cu合金に対しても、ボ-ルミルにより均一化し、その後酸化させることにより90KにTcを示す酸化物超伝導体が得られることを見出している。
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[Publications] Akihisa Inoue: "Superconduconductors prepared by Mechanical Alloying of immiscible Elements" Sci.Rep.RITU. A-34. 216-234 (1989)
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[Publications] Kunio Matsuzaki: "Preparation of a non-equilibrivm Fcc Solid Solution in Ba-La-Cu Alloys by Mechanical Alloying and its Oxidation-Induced High-Tc Superconductivity" MRS Int'l Mtg.on Adv.Mats.3. 453-458 (1989)
