| 研究課題/領域番号 |
01850181
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 研究機関 | 龍谷大学 |
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研究代表者 |
小泉 光恵 龍谷大学, 理工学部, 教授 (80029826)
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| 研究分担者 |
上條 栄治 龍谷大学, 理工学部, 教授 (30214521)
浦部 和順 龍谷大学, 理工学部, 教授 (50016383)
池田 重良 龍谷大学, 理工学部, 教授 (20028070)
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| キーワード | 傾斜機能材料 / 自己燃焼合成 / 複合材料 / 炭素材料 / 炭化珪素 / プロセッシング |
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| 研究概要 |
炭素材料の表面酸化防止を目的に、多孔率の異なる炭素シ-トを積層した多孔傾斜試料の空孔内に金属Siを溶浸・自己燃焼反応によりSiC/Cの組成傾材料を合成し、そのキャラクタリゼ-ションを行った。
膨張黒鉛粉末を原料にし30mmφの金型で成形圧力を変化させ多孔率の異なる三層を重ねて順次成形した。この三層試料(30mmφ×0.8mmt)の上面に金属Siを乗せ真空雰囲気下で1500℃に加熱し燃焼反応させた。この試料の断面を走査電子顕微鏡、X線回折法、X線光電子分光法により解析した。反応した傾斜材料の外形寸法には大きな変化は認められなかった。破面の電子顕微鏡ではsiの一様な溶浸・反応状態が観察され、数μの結晶が成長していた。X線回折法の結果からβーSiCとSiが確認された。
諸成分元素の化合状態をX線光電子分光法によって観測した。試料は板条の4×4mm^2の小片を用い、10^<-7>ー10^<-8>Paの高真空の試料室中にてMg KαX線を照射して、測定を行った。その結果、アルゴンイオン照射によって清浄化された表面から、Clsピ-クとして、280、284.5ならびに286eVの3つが、Si2pピ-クとして104.2、101.2eVの2つが観測された。さらに、この他533.0eVの値の01sのスペクトルピ-クが測定された。このうち、Clsの286eV、Siの104.2eVおよび01sのピ-クは試料中の酸化層によるものである。SiCのClsの結合エネルギ-280eVの値は、黒鉛のClsの値284.5eVより4.5eV低い。また、SiCのSi2pの結合エネルギ-の値101.2eVは金属Siのそれより2.2eV高く、SiO_2の2pの結合エネルギ-よりも3.3eV低い。この値はSiN_<1.3>のSi2pの値に近い。これより、SiKLLオ-ジェパラメ-タ-とSi2p結合エネルギ-との関係からSilsの軌道エネルギ-は金属Siより約1.4eV高くなっている事がわかった。
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