| 研究課題/領域番号 |
63550537
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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 |
金属材料
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
吉田 起國 京都大学, 原子エネルギー研究所, 助教授 (70027142)
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| 研究分担者 |
上田 静政 京都大学, 原子エネルギー研究所, 教務職員 (00093196)
富井 洋一 (冨井 洋一) 京都大学, 工学部, 講師 (90026245)
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| 研究期間 (年度) |
1988 – 1989
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| 研究課題ステータス |
完了 (1989年度)
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| 配分額 *注記 |
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
1989年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1988年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
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| キーワード | パ-コレ-ション / クラスタ- / 臨界挙動 / 有効媒質理論 / 有効伝導度 / 誘電特性 / 2相混合体 / ニオブ-アルミナ焼結体 / 二相混合 / パーコレイション / クラスター / ニオブ / アルミナ / 焼結体 / 組織像の画像処理 / 電気伝導度の臨界挙動 |
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| 研究概要 |
複数の物質相から構成される材料の物理的性質がその複合構造の特徴にどのように依存するかの機構を明らかにするために、本研究では物質相のクラスタ-の成長の加速化によって惹起されるクラスタ-構造の相転移現象、即ちパ-コレ-ション現象とそれに伴う材料物性の臨界挙動をニオブ-アルミナの2相焼結混合体を対象材料として実験と理論の両面から調べた。試料はホットプレス法によって作製した焼結体で、ニオブの体積分率fが0から0.92にわたって変化する合計16個の試料を用意した。主な結果は次の通りである。(1)fが或る臨界点f_c【similar or equal】0.16を越えると突然電気伝導が始まり、臨界現象に特有な指数則(指数約2)に従って立ち上がった。(2)0【less than or equal】f【less than or equal】0.15の絶縁体領域では誘電率(またはキャパシタンス)はfcに近付くにつれて無限大に向かって増大した。これはニオブのクラスタ-が急速に成長してパ-コレ-ションクラスタ-に転移する様子を物語るものである。(3)ニオブのクラスタ-の顕微鏡像を画像処理装置を用いて2値画像化し、この像に基づいてクラスタ-分布をコンピュ-タを援用して測定した。分布はパ-コレ-ション転移を経ると広域化し、同時に分布スペクトルの離散性が顕著になった。これはクラスタ-の連結の連鎖過程によるクラスタ-の加速的な成長を意味する。(4)上述の伝導度と誘電率の振舞いは2相が互いに囲み合う複合構造によって説明されることを有効媒質モデルを用いて示した。(5)伝導度の異方性をクラスタ-構造の異方性を考慮したlink-nodeモデルから説明した。(6)パ-コレ-ションの3次元的転移から2次元的転移への変化がf【similar or equal】0.41近傍で起こることを見いだした。この値は従来のパ-コレ-ション理論から予想さ
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