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圧力効果を利用したコンポジット材料および接合材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 05555168
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 無機材料・物性
研究機関東京工業大学

研究代表者

福長 脩 (福長 修)  東京工業大学, 工学部, 教授 (20199251)

研究分担者 大橋 直樹  東京工業大学, 工学部, 助手 (60251617)
神崎 正美  東京工業大学, 工学部, 助手 (90234153)
研究期間 (年度) 1993 – 1995
研究課題ステータス 完了 (1995年度)
配分額 *注記
9,400千円 (直接経費: 9,400千円)
1995年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1994年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
1993年度: 6,500千円 (直接経費: 6,500千円)
キーワード圧力効果 / ミクロコンポジット材料 / マクロコンポジット材料 / 銅系超電導酸化物 / ダイヤモンド分散コンポジット材料 / 炭化チタン分散ダイヤモンド / 超高圧 / コンポジット材料 / ダイヤモンド系の液相焼結 / 超電導酸化物 / SiC-ダイヤモンド系 / Sr_2CuO_3rs系 / 圧力コンポジット / 超伝導酸化物 / CBN-ガラス系 / ZnS-ダイヤモンド系 / cBN-Al-TiN系 / 複合材料合成
研究概要

本研究は高圧力下で物質はミクロマクロレベルで特異な性質を示すことに注目し、それを利用したコンポジット材料接合材料を開発することが目的である。ここでいうコンポジット材料は従来のものよりも拡張された概念であって、たとえば常圧では水は水酸化物から比較的低温度で脱離して酸化物と水蒸気に分離するが、高圧ではこの分解温度は非常に高温度になり、ある場合は水酸化物のまま溶融する。これは水を多量に含むミクロ非晶質コンポジット材料とも考えられる。ダイヤモンド高温高圧で安定な物質で常圧では1200℃で黒鉛に変換するが、6GPaでは1600℃まで安定であるから、ダイヤモンドを含むマイクロコンポジット材料が合成できる。立方晶BNを用いても同様のコンポジット材料が合成できる。
本研究で扱ったミクロコンポジット材料の例は銅を含むペロブスカイト類似酸化物等であり、このうちのいくつかの化合物は常圧と高圧で構造が異なり、しかも高圧で且つミクロコンポジット材料を構成する成分(この場合は酸素)を高圧下で注入することによって特徴的な物性この場合超電導が実現する。本研究ではSr-Cu-O系、La-Sr-Cu-O系に属する酸化物系列について高圧相が合成できる圧力-温度-組成の関係を明らかにしてかつそれに対するコンポジット化成分の注入効果について検討した。
マクロコンポジット材料としてはダイヤモンドあるいは立方晶BN分散焼結体について試作研究を行い、ある部分では実用的な切削材料としての評価まで進めた。また、新規に注目すべきマクロコンポジット材料として微粒TiC粒子を分散させたダイヤモンドを試作した。
以上を総括して、ミクロおよびマクロコンポジット材料を圧力効果を利用して試作した。この結果から、圧力はこのようなコンポジット材料材料を合成する有力な手段であることが明らかとなった。

報告書

(4件)
  • 1995 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1994 実績報告書
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (28件)

  • [文献書誌] S.Nakano,H.Ikawa and O.Fukunaga: "High pressure reactions and formation mechanism of cubic BN in the system BN-Mg_3N_2" Diamond and Related Materials. 2. 1168-1174 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nakano,H.Ikawa and O.Fukunaga: "Synthesis of cubic boron nitride using Li_3BN_2,Sr_3B_2N_4 and Ca_3B_2N_4" Diamond and Related Materials. 3. 75-82 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] X.Qiao,O.Fukunaga,T.Tsurumi,N.Ohashi,N.Shinoda and K.Yui: "Deposition of Diamond on the Polycrystalline Nickel Substrate" Advances in New Diamond Science and Technology,S.Saito et al.195-198 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Fujioka,N.Ohashi,T.Tsurumi,O.Fukunaga and S.Nakano: "Synthesis of Cubic Boron Nicride by CaLiBN2 Catalyst at HT/HP" Advances in New Diamond Science and Technology,S.Saito et al.551-554 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 福長 脩: "材料としてのダイヤモンド" 材料科学. 32. 7-11 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Iizuka,H.Ikawa,O.Fukunaga: "Nucleation and growth of diamond using Ni-Ti,Ni-Nb and Fe-B alloy as solvents" Diamond and Related Materials. 5. 38-42 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nakano, H.Ikawa and O.Fukunaga: "High pressure reactions and formation mechanism of cubic BN in the system BN-Mg_3N_2" Diamond and Related Materials. 2. 1168-1174 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Xiao-Zheng Rong and O.Fukunaga: "Cubic BN-WC-Co Composite Sintered at High Pressures and High Temperatures" Diamond Films and Technology. 3 [2]. 65-75 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nakano, H.Ikawa and O.Fukunaga: "Synthesis of cubic boron nitride using Li_3BN_2, Sr_3B_2N_4 and Ca_3B_2N_4 as solvent-catalysts" Diamond and Related Materials. 3. 75-82 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jun-Youp Choi and Suk-Joong L.Kang, O.Fukunaga, Jong-Ku Park and K.Y.Eun: "Effect of B_2O_3 and hBN Crystallinity on cBN Synthesis" J.Am.Ceram.Soc.76 [10]. 2525-2528 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Xiao-Zheng Rong and O.Fukunaga: "Sinteriing of Cubic Boron Nitride with Added Aluminum at High Pressure and High Temperatures" Trans.Mat.Res.Soc.Jpn.14B. 1455-1458 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] X.Qiao, O.Fukunaga, T.Tsurumi, N.Ohashi, N.Shinoda and K.Yui: "Deposition of Diamond on the Polycrystalline Nickel Substrate" Advances in New Diamond Science and Technology, S.Saito et al.195-198 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Fujioka, N.Ohahsi, T.Tsurumi, O.Fukunaga and S.Nakano: "Synthesis of Cubic Boron Nitride by CaLiBN2 Catalyst at HT/HP" Advances in New Diamond Science and Technology, S.Saito et al.551-554 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashi Ohyama, Naoki Ohashi, Osamu Fukunaga, Hiroyuki Ikawa, Fujio Izumi, Junzo Tanaka: "Structural and electrical changes in Ln_<1.9>Sr_<1.1-x>Ca_xCu_2O_<6+d> (Ln=La, Pr) systems" Physica C. 249. 293-303 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yuefei Ma, Takaaki Tsurumi, Noriaki Shinoda, Osamu Fukunaga: "Effect of bias enhanced nucleation density of diamond in microwave plasma CVD" Diamond and Related Materials. 4. 1325-1330 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Iizuka, H.Ikawa, O.Fukunaga: "Nucleation and growth of diamond using Ni-Ti, Ni-Nb and Fe-B alloy as solvents" Diamond and Related Materials. 5. 38-42 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ma,T.Tsurumi,N.Shinoda and O.Fukunaga: "Effect of bias enhanced nucleation on the nucleation density ofdiamond in microwave plasma CVD" Diamond and Related Materials. 4. 1325-1330 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ohyama,N.Fukunaga,H.Ikawa,F.Izumi and J.Tanaka: "Structural and electrical changes in Ln_<1.9>Sr_<1.1-x>Ca_xCu_2O_<6+y>(Ln=La,Pr)system" Physica C. 249. 293-303 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] T.Sugano,N,Ohashi,T.Tsurumi and O.Fukunaga: "Pressure and temperature region of diamond formation in systems graphite and Fe containing alloy" Diamond and Related Materials. 5. 29-33 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] M.Iizuka,H.Ikawa and O.Fukunaga: "Nucleation and growth of diamond using Ni‐Ti,Ni‐Nb and Fe‐B alloy as solvents" Diamond and Related Materials. 5. 38-42 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] X.Z.Rong and O.Fukunaga: "Sintering of Cabic BN with Al at High Pressure and Hight Ternperature" Trans.Mat.Res.Soc,. 14B. 1455-1458 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] S.NAKANO,H.IKAWA and O.FUKUNAGA: "High Pressure Reactions and formation mechanism of cubic BN in the system BN-Mg_3N_2" Diamond Related Materials. 2. 1168-1174 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] S.NAKANO and O.FUKUNAGA: "New scope of high pressure-high Temperature synthesis of Cubic boron nitride" Diamond Related Materials. 2. 1409-1413 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] S.NAKANO,H.IKAWA and O.FUKUNAGA: "Synthesis of Cubic boron nitride using Li_3BN_2,Sr_3B_2N_4 and Ca_3B_2N_4 as solvent-catalysts" Diamond Related Materials. 3. 75-82 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] S.TANAKA,C.AKITA,N.OHASHI,J.KAWAI,H.HANEDA,J.TANAKA: "Chemical State Analysis of Grain-Boundaries in ZnO Varistors" J.Solid State Chem.105. 36-43 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Xue,X.,Stebbins,J.F and M.Kanzaki: "A^<29> SiMASNMR study of sub-Tg amorphization of stishovite at ambient pressure" Phys.Chem.Minerals. 19. 480-485 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Kanzaki.M.: "Calculated powder X-ray patterns of phase B,anhydrous B and superhydrous B:re-assessment of previous studies" Miner.Journal. 16. 278-285 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 福長脩,大橋直樹: "セラミックデータブック'93(分担)" 工業製品技術協会, 3 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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