• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

1999 年度 研究成果報告書概要

エレクトロセラミックスの化学的誘起粒界形成のダイナミクスのその場観察と形成機構

研究課題

研究課題/領域番号 09450242
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 無機材料・物性
研究機関東京工業大学

研究代表者

水谷 惟恭  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (60016558)

研究分担者 脇谷 尚樹  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (40251623)
篠崎 和夫  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (00196388)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
キーワードエレクトロセラミックス / 微構造 / 液相 / 粒界形成ダイナミクス / 薄膜 / バリスタ / 酸化亜鉛 / zirconium oxide
研究概要

粒界に粒とは異なる化学成分をもつ相が存在することはセラミックス焼結体ではよくあることである。特にエレクトロセラミックスの分野では液相焼結による生産が行われる。本研究は粒界層に液相が生成し、粒界相を形成するプロセスに注目し、主に化学的立場から粒界相の形成過程のダイナミクスを研究し、粒界相が液相焼結以外にもエレクトロセラミックスの機能発現や物性変化に関与していることを明らかにしている。
研究は主にZnO-PrO_<2-x>系バリスタの粒界相の形成について実施した。その結果、
(1)ZnO-PrO_<2-x>系の状態図を完成し、互いに固溶域のない共晶型状態図で、共晶温度は等モル域で1328℃であった。
(2)ZnO-PrO_<2-x>系バリスタでは液相(共晶)生成を境にして粒界移動が容易になり、粒成長が起こる。
(3)液相の粒界への存在は酸素分圧によって変化し、酸素下では表面に液相が多い。逆に窒素中では表面に液相が集まる。
(4)CoOを添加することにより液相生成温度が100℃以上低下する。
(5)ZnO焼結体の表面にPrO_<2-x>を塗布すると、粒界に選択的に注入され、粒界相を形成し、バリスター特性が発現した。
更に、本研究ではこれまでの液相生成現象を総括し、液相が焼結現象以外に与える影響について考察した。その結果、化学的に生成した粒界相は粒との化学的相互作用を通じて、イオンの出入り、酸化還元反応、外部気相との作用など複雑に変化していることが分かった。

  • 研究成果

    (26件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (26件)

  • [文献書誌] Sung-Yong Chun: "Electrically active grain boundaries in ZnO varistors by liquid-infiltration"J. of Materials Science : Materials in Electronics II,. 11. 73-80 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Naoki Wakiya: "Redox Reaction of Praseodymium Oxide in the ZnO Sintered Ceramics"J. of Solid State Chemistry. 149. 349-353 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Tung-Jung Wu: "Reduction of Leakage Current in PbTiO_3 Film Fabricated by MOCVD"Key Engineering Materials (Electroceramics in Japan II). 167-170. 123-126 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] A. Saiki: "Charge Transfer between Oxygen and Zirconia"J. of Thermal Analysis and Calorimetry. 57. 875-881 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Sung-Yong Chun: "Formation of Varistor Characteristics by the Grain-Boundary Penetration of ZnO-PrO_x Liquid into ZnO Ceramics"J. A. Ceram. Soc,. 82. 3065-3068 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Sung-Yong Chun: "Investigation of the solidus boundaries and microstructure in the ZnO-PrO _<1. 5>-CoO system"J. Mater. Res.. 13. 2110-2116 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Naoki Wakiya: "Influence of atmosphere on phase transitions of praseodymium oxide at high temperature using high temperature X-ray diffraction and thermogravimetry"Thermochimica Acta. 55-61 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 桜井修: "半導性SrTiO_3単結晶接合界面の微構造と酸化還元処理によるI-V特性の変化"J.Ceram.Soc.Japan. 106. 308-311 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 篠崎和夫: "AINセラミックスにおける液相生成と焼結機構"ニューセラミックス. 11. 19-25 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 篠崎和夫: "窒化アルミニウムセラミックスにおける液相生成と焼結機構"Fine Ceramics Report. 15. 244-249 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Sung-Yong Chun: "Phase Diagram and Microstructure in the ZnO-Pr _2 O _3 System"J. Am. Ceram. Soc.. 80. 995-998 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] kazuo Shinozaki: "Liquid Phase Formation and its Migration in Aluminum Nitride Ceramics"Ceramic Transactions of the Am. Ceram. Soc.. 71. 307-321 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 篠崎和夫: "微量液相焼結による電子セラミックスの機能発現"セラミックスデータブック`99工業と製品. 27. 185-189 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Sung-Yong Chun: "Electrically active grain boundaries in ZnO varistors by liquid-infiltration method"J. of Materials Science : Materials in Electronic II. 11. 73-80 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Naoki Wakiya, Sung-Yong Chun, Kazuo Shinozaki and Nobuyasu Mizutani: "Redox Reaction of Praseodymium Oxide in the ZnO Sintered Ceramics"J. of Solid State Chemistry. 149. 349-353 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Tung-Jung Wu, Hiroshi Uchida, Osamu Sakurai, and Nobuyasu Mizutani: "Reduction of Leakage Current in PbTiOィイD23ィエD2 Film Fabricated by MOCVD"Key Engineering Materials (Electroceramics in Japan II). 169-170. 123-126 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] A. Sakai, H. Funakubo, N. Mizutani, K. Shinozaki, T. Bak, J. Nowotny, M. Rekas and C. C. Sorrel: "Charge Transfer between Oxygen and Zirconia"J. of Thermal Analysis and Calorimetry. 57. 875-881 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Sung-Yong Chun, Kazuo Shinozaki and Nobuyasu Mizutani: "Formation of Varistor Characteristics by the Grain-boundary Penetration of ZnO-PrOィイD2xィエD2 Liquid in to ZnO Ceramics"J. A. Ceram. Soc.. 82[11]. 3065-68 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Sung-Yong Chun, Naoki Wakita, Kazuo Shinozaki and Nobuyasu Mizutani: "Investigation of the solidus boundaries and microstructure in the ZnO-PrOィイD21.5ィエD2-CoO system"J. Mater. Res.. 13[8]. 2110-2116 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Naoki Wakiya, Sung-Yong Chun, Atsushi Saiki, Osamu Sakurai, Kazuo Shinozaki and Nobuyasu Mizutani: "Influence of atmosphere on phase transitions of praseodymium oxide at high temperature using high temperature X-ray diffraction and thermogravimetry"Thermochimica Acta. [313]. 55-61 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] O. Sakurai, M. Soeda, A. Saiki, K. Shinozaki and N. Mizutani: "Microstructure and change of I-V characteristics by redox treatment of the junction interface of semiconductive SrTiOィイD23ィエD2 single crystal"J. Ceram. Soc. Japan. 106[3]. 308-311 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kazuo Shinozaki and Nobuyasu Mizutani: "Sintering mechanism and liquid phase formation of AIN ceramics"New Ceramics. 11[9]. 19-25 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kazuo Shinozaki, Nobuyasu Mizutani and Yutaka Sawada: "Sintering mechanism and liquid phase formation of aluminum nitride ceramics"Fine Ceramics Report. 15[11]. 244-249 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Sung-Yong Chun, Naoki Wakita, Hiroshi funakubo, Kazuo Shinozaki and Nobuyasu Mizutani: "Phase Diagram and Microstructure in the ZnO-PrィイD22ィエD2OィイD23ィエD2 System"J. Am. Ceram. Soc.. 80[4]. 995-998 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kazuo Shinozaki, Yutada Sawada and Nobuyasu Mizutani: "Liquid Phase Formation and its Migration in Aluminum Nitride Ceramics"Ceramic Transactions of the Am. Ceram. Soc.. 71. 307-321 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kazuo Shinozaki and Nobuyasu Mizutani: "Development of valuable function in electroceramics by the liquid phase sintering having a small amount of liquid"Ceramic Databook. 27[81]. 185-189 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

URL: 

公開日: 2001-10-23  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi