希土類含有ケイリン酸塩ガラスおよびその結晶化物の合成と構造,物性

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07455350
• 研究機関: 東京都立大学
• 研究代表者: 山下 仁大 東京都立大学, 工学部・工業化学科, 助教授 (70174670)
• 研究分担者: 濱上 寿一 東京都立大学, 工学部, 助手 (30285100) ; 須田 聖一 東京都立大学, 工学部, 助手 (50226578)
• キーワード: ナシマン / ナトリウムイオン導電体 / 固体電解質 / ガラス / 結晶化ガラス / ナ-プシオ / ケイリン酸塩

研究概要

本研究においては希土類含有セラミック(固体)電解質の合成と応用について研究した。
まづ、Na_2O-R_2O_3-P_2O_5-SiO_2(R:希土類元素)系において見い出した新規ナトリウムイオン誘電体ナ-プシオのガラスおよびガラスセラミックス(結晶化ガラス)の性質とゾルゲル合成について検討を加えた。種々の希土類元素の固溶体形成や、ゾルゲル合成に関する基礎研究における多くの成果を得た。最終年度であるので他に応用研究についても試行した。シート成形については緻密体の合成に成果を収めたが、薄膜合成は今後の課題として残った。また、Na/S二次電池応用を試みたが、実験室の都合で長時間の観察が不履行で、こてについても今後の課題として残った。
次に、希土類酸化物で安定化したジルコニアおよびセリアセラミックスの応用について検討を行った。従来のガラスph電極では測定不可能であった高温においてこれらのセラミック電極が作動することを明かにした。さらに高温燃料電池や種々の溶液、ガスセンサーとして性能を向上させるため高導電率を有するセリアに酸化物イオン輪率1.0のジルコニアを体積分率で10%以下でラミネートした複合セリアセラミックスの合成を電気泳動法によって行った。現在さらに接合等を含む幾つかの事項を改善しているが、各々の材料を単独に用いるよりも特性が大きく向上することが明かとなり、今後新たな研究課題が案出されることが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] K.Yamashita: "Microstructural. Effects On Conduction Properties of Na_5YSi_4O_<12>-Type Glass-Ceramic." Journal of Electrochemical Society. 143・7. 2180-2186 (1996)
• [文献書誌] K.Yamashita: "Composition Effects on Na^+-Ion Conduction Properties and Structure" Solid State Ionics. 86-88. 585-588 (1996)
• [文献書誌] Y.Inda: "Field-Assisted Li^+-Ion Exchange of Na^+-Superionic Conductor Narpsic" Phosphorus Research Bulletin. 6. 251-253 (1996)
• [文献書誌] S.Suda: "The Effects of Sodium Ion on Hydrolysis and Condensation" Journal of Non-Crystalline Solids22GD04:197. 65-72 (1996)
• [文献書誌] S.Suda: "^<29>Si NMR Analysis of Reactions Between Ethoxytrinethylsilane" Journal of Ceramic Society of Japan. 104・6. 476-480 (1996)
• [文献書誌] I.Inda: "High Temperature pH Sensitivities of Stabilized Zirconia" Solid State Ionics. 86-88. 1121-1124 (1996)
• [文献書誌] M.Matsuda: "Conduction Properties of Oxide Ion Conductor Ca_<12>Al_<14>O_<33>" Journal of Materials Science Letters. 15. 933-934 (1996)
• [文献書誌] K.Yamashita: "Bonelike Coatings on to Ceramics by Reactive Magnetron Sputtering" Journal of American Ceramic Society. 79・12. 3313-3316 (1996)
• [文献書誌] K.Yamashita: "Acceleration and Deceleration of Bone-Like Crystel Growth" Chemisry of Materials. 8・12. 2697-2700 (1996)