| 研究概要 |
本年度はペロブスカイト構造のLa_<1.0>(Cr_<0.85>Mg_<0.15-x>Co_x)O_3(x=0.05,0.1)について、粉体の合成と焼結体の作製を検討した.この組成の焼結体は立方晶ZrO_2を固体電解質とする燃料電池(SOFC)の空気極材料として期待されている.しかしながら,難焼結性のため緻密な焼結体は得られていなかった.本研究ではLa,Cr,Mg,およびCoの塩化物と,ヒドラジン-水和物を用いて粉体を合成した.生成した粉体は非晶質であり加熱すると480°-535℃で単斜晶のLaCrO_4相が結晶化し,さらに775°-860℃で斜方晶ペロブスカイト構造のLaCrO_3相当に転移した.粉体の粒子径は600℃で【surface chemistry arrow】0nm,1000℃で【reverse surface chemistry arrow】00nm,1200℃で【reverse surface chemistry arrow】80nmであり,上記組成の微粒子が調製できることがわかった.次いで粉体を1000℃で1h仮焼し,さらに冷間静水圧プレス(350MPa)成形した後,1600℃で2h焼結した.焼結体の相対密度は94-96%であり,固相反応(1600℃で焼結)で作製された焼結体(【symmetry】5%)に比べて大幅に焼結性が向上した.焼結体の1000℃での電子伝導度はx=0-0.1の組成でσ=8.8-7.7S/cmであり,固相反応(1900℃で焼結)で作製されたLa_<1.0>(Cr_<0.9>Mg_<0.1>)O_3およびLa_<1.0>(Cr_<0.8>Mg_<0.2>)O_3焼結体(相対密度95%以上)のδ=5.6-5.9S/cmよりも高い値を示した.また室温から1000℃における熱膨張係数αは,x=0の組成の焼結体でα=11.3x10^<-6>K^<-1>,x=0.05でα=11.6x10^<-6>K^<-1>,x=0.10でα=12.6x10^<-6>K^<-1>であり,Coの微量添加で熱膨張係数を制御できることが明らかとなった.
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