| Project/Area Number |
00J01907
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Structural/Functional materials
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
近藤 広規 大阪大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2000 – 2002
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2002)
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| Budget Amount *help |
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2002: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2001: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2000: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | ナノコンポジット / ジルコニア / 応力センシング / 内部還元 |
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| Research Abstract |
これまでに内部還元法で作製した正方晶ジルコニア/ニッケル(Y-TZP/Ni)ナノコンポジットは、前駆体である正方晶ジルコニア-酸化ニッケル(Y-TZP-NiO)固溶体における評価及び分析から、NiOの固溶がY-TZPを不安定化することが確認され、その不安定化によって、正方晶を維持したまま得られる固溶体はNiO添加量が0.3mol%と非常に少ないものであった。そこで、より多くのNiOの固溶を目的としてマトリックスを立方晶ジルコニア(Y-FSZ)にし、同様の内部還元法を行った。また、前駆体となるY-FSZ-NiO固溶体にかんしても、内部還元後のY-FSZ/Niナノコンポジットの特性に影響を与えると考えられること、また固体電解質燃料電池の電極材料としてのNiO微量固溶による効果を確認するために、電気的特性と相の安定性に視点をおいた研究を行った。固溶体の特性評価と分析からNiOの固溶はY-FSZを安定化することがわかった。また、NiOの固溶はY-FSZのイオン伝導度の時間依存性に影響を与え、初期のイオン伝導度の低下を和らげることがわかった。内部還元をおこなったY-FSZ/Niナノコンポジットの微細組織を、透過型電子顕微鏡を用いて観察したところ、約20nmのNi粒子とその隣にポアが存在するという特徴的な微細組織を示した。また、強磁性が発現しており、残留応力によるNi粒子の異方性定数の増加によって、超常磁性臨界粒子径が低下していると考えられた。
一方、マトリックスを非酸化物セラミックスへの応力センシング機能の付与を目的として、窒化珪素基のナノ複合材料を作製することとした。Fe_2O_3粉末を出発原料として窒化珪素粉末に混合し、焼結中に反応させ、Fe-Si系磁性合金を分散させることとした。応力磁化機能を示すSi_3N_4/Fe-Si合金コンポジットの作製に成功した。
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