| 研究課題/領域番号 |
05650021
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
応用物性・結晶工学
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| 研究機関 | 大阪産業大学 |
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研究代表者 |
綱脇 恵章 大阪産業大学, 工学部, 教授 (90030056)
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| 研究分担者 |
梅咲 則正 工業技術院, 大阪工業技術研究所, 主任研究官
SAKAMOTO Kiyoko Faculty of Engineering, Osaka Sangyo University Professor
KUSABA Mitsuhiro Faculty of Engineering, Osaka Sangyo University Professor
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| 研究期間 (年度) |
1993 – 1994
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| 研究課題ステータス |
完了 (1994年度)
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| 配分額 *注記 |
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1994年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1993年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
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| キーワード | アルカリ珪酸塩ガラス / 網目修飾イオン / 赤外分光 / ラマン分光 / X線回析 / XAFS分光 / リン酸塩 / X線回折 |
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| 研究概要 |
酸化物ガラスは、3次元網目構造を形成する網目イオン(Net-Work Former:NWF)とそれを切断してその間隙に位置する網目修飾イオン(Net-Work Modifier:NWM)とから成っている。このうちNWMは酸化物ガラス中では唯一の電荷キャリアーとなる。即ちそれは電場下ではイオン伝導と誘電損失を力学下では内部摩擦を、また化学ポテンシャル勾配下では自己拡散とイオン交換現象に寄与する。従って酸化物ガラスを応用していくとき、NWMの知見を十分に得ておくことは非常に重要である。
本研究では、主として珪酸塩とリン酸塩のガラスに注目して研究を推進した。即ち、波長2.5μm〜1mmの中赤外から遠赤外領域の吸収分光法とラマン散乱分光法およびX線回析法、軟X線吸収分光法などの各種分光学的手法でこれらを測定し、酸化物ガラス中のNWMの短距離/中距離構造を系統的に調べることを試みた。
平成5年度においては、X線測定装置の整備を行い、アルカリ珪酸塩の軟X線 XAFS分光測定、ラマン測定、X線回析測定および分子動力学的計算を主として行い、NWMの情報を得た。
平成6年度はさらにガラス化領域の広いいPbO-SiO_2系ガラスおよびリン酸塩ガラスの基本的構造を明らかにするためにAlPO_4、KNa_<2X>Zr_<2-X>Mg_X(PO_4)_3の結晶化過程と結晶変態について調べた。残念ながら阪神大震災のため各分光装置が故障し、リン酸塩ガラスについては十分な測定は行なえなかった。
以上より珪酸塩ガラス(一部融体)ではNWMと非架橋酸素との弱い結合による吸収キ-バンドが見いだせ、且つガラスとその融体中でのNWMの塩基性イオンとしての役割が約1〜3%異なることが分かった。さらにNWMのK^+イオンは4〜5個の酸素イオン、Li^+イオンは2〜3個の酸素イオンに囲まれていることが分かった。リン酸塩については重要な役割を果たす水の寄与を定量的に測定する方法が見いだせ、且つ副次的に100%純粋な各種結晶形態のAlPO_4の作成方法が開発できた。
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