| 研究課題/領域番号 |
04453062
|
|---|
| 研究種目 |
一般研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 研究分野 |
無機工業化学・無機材料工学
|
|---|
| 研究機関 | 北海道大学 |
|---|
研究代表者 |
嶋田 志郎 北海道大学, 工学部, 助教授 (90002310)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
1992 – 1993
|
| 研究課題ステータス |
完了 (1993年度)
|
| 配分額 *注記 |
5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
1993年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1992年度: 4,300千円 (直接経費: 4,300千円)
|
|---|
| キーワード | 金属炭化物 / 酸化機構 / 界面反応 / クラック発生 / 炭素折出 / 反応速度 / 炭素析出 / 炭素の析出 / 炭化ジルコニウム / 単結晶 |
|---|
| 研究概要 |
TiC、ZrC、HfC、NbCの粉末、単結晶試料を使って酸素分圧4〜16kPa、温度400〜800ﾟCで酸化し、速度論的考察と酸化物の界面での詳細なSEM、TEM観察、EPMA分析によって界面反応を決定し、クラックの発生を含めた酸化機構を解明し、次の知見を得た。
1)TiCの酸化は四段階を経て進行し、クラックがオキシカーバイト/チタン低級酸化物の生成とアナターゼの結晶化によって発生する。
2)ZrCを酸化すると
i)ZrC_<1-x>O_xがZrC中に生成し、さらに酸化が進行すると炭素を14〜23at%含んだ比較的緻密なzone1と炭素を7〜10at%含んだ多数のポアー、クラックの入ったzone2から成る酸化物層が生成した。
ii)zone1では数十nmのサイズの立方晶ZrO_2粒子が生成し、zone2ではこの粒子が凝集、成長するためポアーが生成することが分かった。
iii)zone1は放物線則に従って成長するが、ある厚さ(2〜4μm)に達すると一定となった。zone2は時間に対して直線的に成長した。
3)HfCの酸化はほとんどZrCの場合と同様な結果となった。
4)NbCの酸化は界面での化学反応が律速となり進行した。粒子中のクラッキングが酸化を著しく促進した。界面反応が律速なのは、結晶表面に対して垂直な方向に伸びた柱状粒子の為と結論できた。
|
