| 研究概要 |
セラミックスをより優れた材料とするためには、ある特定のしかも微量の不純物が焼結性やクリープなどの機械的性質、そのほかセラミックスの機能性において果たす役割を明確にしておく必要がある。にもかかわらず不純物特に難溶解性の不純物の固溶度と拡散、その不純物の固溶が成分元素の拡散に与える影響を明らかにした研究はほとんどない。そこで本研究では通常の方法では測定困難な微量の不純物の固溶度を測定するための新しい方法を見出すこと、それらの不純物の拡散係数および固溶による格子欠陥構造さらに成分元素の拡散に与えるそれらの不純物の影響を明らかにすることにした。高温においてセラミックス中に導入される点欠陥も難溶解性不純物の一つとしてとらえることができる。
1α-【Al_2】【O_3】中のMgOおよびNiOの固溶に関して
スピネル(Mg【Al_2】【O_4】あるいはNi【Al_2】【O_4】)と【Al_2】【O_3】の2相が共存する多結晶体と純粋な【Al_2】【O_3】単結晶体とからなる拡散対法を考案し、MgOおよびNiOのバルク中の固溶度を始めて明らかにすることができた。
【Al_2】【O_3】中における【Mg^(2+)】イオンの不純物拡散係数を明らかにした。この結果より【Al_2】【O_3】の格子欠陥構造を明らかにした。
2.【Li_2】Oの格子欠陥に関して
【Li_2】O中への微量のMgOの固溶度を粉末X線回折法により求める新しい方法を見出した。その方法を用いてMgOの固溶度を明らかにした。MgOの固溶量を種々変えた【Li_2】Oについてイオン伝導度を測定し、成分イオンの拡散係数および格子欠陥構造を明らかにした。
3.その他のセラミックスについて
Th【O_2】-U【O_2】系,Zr【O_2】-MgO系について蒸発挙動を,Zr【O_2】-Ce【O_2】系について粒界移動と拡散の関係を明らかにした。
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