JP2002068729A - 希土類ホウ炭化物とその製造方法 - Google Patents
希土類ホウ炭化物とその製造方法Info
- Publication number
- JP2002068729A JP2002068729A JP2000257108A JP2000257108A JP2002068729A JP 2002068729 A JP2002068729 A JP 2002068729A JP 2000257108 A JP2000257108 A JP 2000257108A JP 2000257108 A JP2000257108 A JP 2000257108A JP 2002068729 A JP2002068729 A JP 2002068729A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rare earth
- reb
- borocarbide
- carbon
- compound
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Abstract
素子材料、発光材料等として有用な、炭素を含む希土類
多ホウ化物を提供する。 【構成】 化学式がRE1-X B28.5C4-y (ただし、R
EはSc,Y,Ho,Er,Tm,Luのうちの一種で
あり、x,yの範囲は0≦x≦0.4、−1≦y≦2で
ある)で表され、その結晶構造が菱面体晶であるところ
の希土類ホウ炭化物。REB2 、REB4 、REB6 、
またはREBl2で表される希土類多ホウ化物を原料と
し、これに、ホウ素、炭素、またはそれぞれの化合物を
生成物がRE 1-X B28.5C4-y の組成になるように加
え、真空、アルゴン、または中性雰囲気中、1600〜
1900℃の温度で加熱、反応させて製造する。
Description
物に関するものである。さらに詳しくは、この発明は、
熱電変換素子材料、X線分光素子材料、発光材料等に有
用な新規な構造の希土類ホウ炭化物に関するものであ
る。
つとして、希土類多ホウ化物に関心が持たれている。こ
の希土類多ホウ化物としては、一般式REB2 、REB
4 、REB6 、RBl2(REは希土類元素)で表される
構造のものが一般的であり、例えば、LaB6 が熱電子
放射材料として実用されている。さらに、これら以外の
各種の組成と構造の希土類多ホウ化物についての研究、
開発が進められてきている。
として、YB66が開発され、これが軟X線分光素子材料
として利用されるに至っている。また、新規な希土類多
ホウ化物として、REB66、REB50、REB41Si
1.2 、REB25などが知られており、これに炭素が不純
物として含まれることはあった。また、ScB
17C0.25、ScB15C1.6 、ScB15C0.8 においては
炭素が結合に一定の役割を果たし、希土類ホウ炭化物と
なっていることが知られ、これらの機能が検討され、各
種の用途への利用が検討されている。
希土類多ホウ化物の用途開発に加え、さらに多彩な希土
類多ホウ化物を研究開発し、これまでにない新しい機能
を有する高機能性材料としての各種の用途に利用するこ
とが大変重要な課題になっている。この発明は、このよ
うな実状に鑑みて創案されたものであり、高機能性材
料、例えば、熱電素子材料、分光素子材料、発光材料等
として有用な、炭素を含む希土類多ホウ化物を提供する
ことを目的としている。
を解決するものとして、化学式がRE1-X B28.5C4- y
(ただし、REはSc(スカンジウム)、Y(イットリ
ウム)、Ho(ホルミウム)、Er(エルビウム)、T
m(ツリウム)、Lu(ルテチウム)の内の一種であ
り、x,yの範囲は0≦x≦0.4、−1≦y≦2であ
る)で表され、その結晶構造が菱面体晶であるところの
希土類ホウ炭化物を提供する。
物は、既に知られているRE−B化合物であるRE
B2 、REB4 、REB6 、REBl2、REB66、およ
び、最近知られるところとなったREB25、REB50、
REB41Si1.2 、ScB17C0. 25、ScB15C1.6 、
ScB15C0.8 などとは異なり、さらには、極最近、発
明者等により提供されたRE1-x B17CN、ただし、x
の値は0≦x≦0.4の範囲にあり、REとしてはS
c、Y、Ho、Er、Tm、Luが可能であるところの
炭素及び窒素を含む希土類多ホウ化物とも異なり、この
発明によって初めて提供されるものである。
すと、前記した通り、RE1-X B28 .5C4-y (x,yは
0≦x≦0.4、−1≦y≦2の範囲にあることが必要
であり、REとしては、Sc、Y、Ho、Er、Tm、
Luの内の一種が可能)である。このRE−B−C化合
物は、結晶構造としては菱面体晶(空間群R-3m)で
あり、格子定数は、いずれもa=b=0.56nm、c
=5.6nmであり、希土類元素の種類、組成に対する
依存性は小さい。そのx,y=0の定比組成の化合物が
REB28.5C4 であり、x、yの値が上記範囲外では、
前記した結晶構造を満たす所定の菱面体晶(空間群R-
3m)化合物は得られず、別の構造を持つ化合物を得る
ことになる。
し、RE=Sc,Y,Ho,Er,Tm,Luの内の一
種、0≦x≦0.4、−1≦y≦2)の製造は以下のよ
うに行えばよい。すなわち、REB2 、REB4 、RE
B6 、またはREBl2等の希土類多ホウ化物を原料と
し、これに、ホウ素、炭素またはそれぞれの化合物を生
成物がRE1-X B28.5C4-y の組成になるように加え、
真空、アルゴン、または中性雰囲気中、およそ1600
〜1900℃の温度で加熱、反応させることにより製造
することが可能である。この反応において、前記の雰囲
気を用いなければ、生成物に酸素などの不純物が取り込
まれ、異なる化合物となる恐れがあり、また、前記温度
範囲より低い温度では反応の進行が極端に遅くなり、実
用的ではなく、また、高い温度では、生成物が分解を始
め、異なる化合物となる。
希土類ホウ炭化物(RE1-X B28.5C4-y )は熱電素
子、分光素子、発光材料等の機能性材料として有用なも
のである。例えば、Y1-X B28.5C4-y の003回折の
面間隔d=l.88nmは、YB66の400回折面間隔
d=0.586nmよりはるかに長く、YB66軟X線分
光素子では分光できない1keV以下のエネルギーの軟
X線分光が可能になり、今まで、測定が困難であったN
aのK吸収端等に関する分光実験が可能となる。また、
Er1-X B28.5C4-y においては、Erイオンからの発
光があることから、波長1.5ミクロンの赤外光の発光
素子材料としての利用が可能になる。
について説明する。もちろん、この発明は以下の実施例
によって限定されるものではない。 実施例1 予め、REBl2(RE=Sc,Y,Ho,Er,Tm,
Luの内の一種)を、それぞれの酸化物とホウ素を以下
の反応式に基づき混合し、成形した後、ホウ素熱還元法
を用い還元し、合成した。 RE2 O3 +27B→2REB12+3BO↑ ここで、用いた希土類酸化物は純度3Nの市販品であ
り、またホウ素は反応を容易にするために粒度0.1ミ
クロンのアモルファスホウ素を使用した。反応は真空雰
囲気、1700℃1時間行った。生成したREB12は粉
末X線回折法により単一相であることを確認した。
平均粒径10ミクロン程度とし、このREBl2に最も合
成が容易である [RE]/[ B]/[ C] =1/ 30/ 4の
組成比になるよう、下記反応式に基づき、所望量のホウ
素および炭素を加えた。 REB12+18B+4C→REB30C4 (=RE0.95B
28.5C3.8 ) ここで、ホウ素は、還元反応に用いたものと同一のアモ
ルファスホウ素を用い、また、炭素も微粒、高純度品を
用いた。メノウ乳鉢を用いアルコールを用いてスラリー
状にした混合物を十分混合した後、乾燥させ、加圧成形
により再びぺレットとして、窒化ホウ素ルツボ中に入
れ、真空雰囲気下、1800℃に加熱し、5時間保持し
た。
ろ、回折線は全てRE1-X B28.5C 4-y に基づくものと
して指数付けすることができ、REB30C4 (=RE
0.95B 28.5C3.8 )が合成できたことを確認した。いず
れの格子定数もa=b=0.56nm、c=5.6nm
であった。それぞれの粉末X線回折図形を図1に示す。
Ho,Er,Tm化合物の回折図にある・印で示したの
は不純物相に基づく回折である。ただし、ScまたはL
u化合物については比較的不純物相が多く残り、良好な
回折図が得られなかったために示していないが、Sc
1-x B28.5C4-y 、またはLu1-x B28.5C4-y に基づ
く回折は他の希土類元素化合物と同等であり、その存在
を確認できた。
トリウム組成とすべく、次式に基づき、ホウ素、炭素を
所望の組成になるように加えた。 0.9YB4 +24.9B+3.5C→YO.9 B28.5C
3.5 これを、実施例1と同様の方法で混合、成形し、ぺレッ
トとした。このぺレットを黒鉛サセプターに納められた
窒化ホウ素ルツボ中に入れ、真空雰囲気中で、高周波炉
により1700℃の温度で加熱、5時間反応させた。
法で調べたところY0.9 B28.5C3. 5 単一相であること
を確認した。化学分析で求めた組成は、Y0.88B28.5C
3.3であった。Y、Cの組成値は化学合成、およびそれ
に続く分析において、良く見られる設定組成からのずれ
であり、誤差の範囲にある。
o,Er,Tm)の粉末X線回折図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 化学式がRE1-X B28.5C4-y (ただ
し、REはSc,Y,Ho,Er,Tm,Luの内の一
種であり、x,yの範囲は0≦x≦0.4、−1≦y≦
2である)で表され、その結晶構造が菱面体晶であると
ころの希土類ホウ炭化物。 - 【請求項2】 REB2 、REB4 、REB6 、または
REBl2で表される希土類多ホウ化物を原料とし、これ
に、ホウ素、炭素、またはそれぞれの化合物を生成物が
RE1-X B28.5C4-y の組成になるように加え、真空、
アルゴン、または中性雰囲気中、1600〜1900℃
の温度で加熱、反応させることを特徴とする、請求項1
記載の希土類ホウ炭化物の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000257108A JP3951005B2 (ja) | 2000-08-28 | 2000-08-28 | 希土類ホウ炭化物とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000257108A JP3951005B2 (ja) | 2000-08-28 | 2000-08-28 | 希土類ホウ炭化物とその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002068729A true JP2002068729A (ja) | 2002-03-08 |
JP3951005B2 JP3951005B2 (ja) | 2007-08-01 |
Family
ID=18745624
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000257108A Expired - Lifetime JP3951005B2 (ja) | 2000-08-28 | 2000-08-28 | 希土類ホウ炭化物とその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3951005B2 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004356404A (ja) * | 2003-05-29 | 2004-12-16 | Japan Science & Technology Agency | 多ホウ化物を使用した磁気メモリー素子及び磁場センサー素子 |
JP2007134541A (ja) * | 2005-11-11 | 2007-05-31 | National Institute For Materials Science | 金属低ホウ化物がドープされた希土類多ホウ化物系熱電変換材料とその製造方法 |
JP2008094653A (ja) * | 2006-10-11 | 2008-04-24 | National Institute For Materials Science | ディスプロジウムホウ炭化窒化物とその製造方法 |
JP2011249630A (ja) * | 2010-05-28 | 2011-12-08 | National Institute For Materials Science | 遷移金属をドープした希土類ホウ炭化物系熱電半導体、その製造方法及び熱電発電素子 |
CN114606426A (zh) * | 2022-03-14 | 2022-06-10 | 宁波杭州湾新材料研究院 | 新型中高熵材料增强金属基复合材料及其制备方法与应用 |
WO2023174159A1 (zh) * | 2022-03-14 | 2023-09-21 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 金属基复合材料及其制备方法与应用 |
CN117174418A (zh) * | 2023-08-25 | 2023-12-05 | 中国科学院赣江创新研究院 | 一种低温磁制冷材料及其制备方法和应用 |
-
2000
- 2000-08-28 JP JP2000257108A patent/JP3951005B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004356404A (ja) * | 2003-05-29 | 2004-12-16 | Japan Science & Technology Agency | 多ホウ化物を使用した磁気メモリー素子及び磁場センサー素子 |
JP2007134541A (ja) * | 2005-11-11 | 2007-05-31 | National Institute For Materials Science | 金属低ホウ化物がドープされた希土類多ホウ化物系熱電変換材料とその製造方法 |
JP2008094653A (ja) * | 2006-10-11 | 2008-04-24 | National Institute For Materials Science | ディスプロジウムホウ炭化窒化物とその製造方法 |
JP2011249630A (ja) * | 2010-05-28 | 2011-12-08 | National Institute For Materials Science | 遷移金属をドープした希土類ホウ炭化物系熱電半導体、その製造方法及び熱電発電素子 |
CN114606426A (zh) * | 2022-03-14 | 2022-06-10 | 宁波杭州湾新材料研究院 | 新型中高熵材料增强金属基复合材料及其制备方法与应用 |
WO2023174159A1 (zh) * | 2022-03-14 | 2023-09-21 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 金属基复合材料及其制备方法与应用 |
CN117174418A (zh) * | 2023-08-25 | 2023-12-05 | 中国科学院赣江创新研究院 | 一种低温磁制冷材料及其制备方法和应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3951005B2 (ja) | 2007-08-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2723099B2 (ja) | クラスレート化合物およびその製造方法 | |
Brahmaroutu et al. | Molten salt synthesis of anisotropic Sr2Nb2O7 particles | |
Olofsson et al. | Synthesis and structure of non-stoichiometric B6O | |
Chen et al. | Synthesis of filled skutterudite compounds: Ba y Fe x Co 4− x Sb 12 | |
JP3951005B2 (ja) | 希土類ホウ炭化物とその製造方法 | |
JP3527943B2 (ja) | 炭素および窒素、または炭素のみを含む希土類多ホウ化物とその製造方法 | |
Song et al. | Tuning the monoclinic-to-orthorhombic phase transition temperature of Fe2Mo3O12 by substitutional co-incorporation of Zr4+ and Mg2+ | |
Liu et al. | Fabrication of β-sialon powder from kaolin | |
JP3412005B2 (ja) | 炭素及び窒素を含む希土類多ホウ化物とその製造方法 | |
Lauterbach et al. | High-temperature synthesis and single-crystal X-ray structure determination of Sr10Sm6Si30Al6O7N54—a layered sialon with an ordered distribution of Si, Al, O, and N | |
JP3624244B2 (ja) | 希土類ホウケイ化物とその製造方法 | |
Chen et al. | Direct synthesis of nearly single phase SrTaO2N from SrCO3/TaN | |
US8449854B2 (en) | Method for preparation of new superhard B-C-N material and material made therefrom | |
JPS6059166B2 (ja) | 窒化ほう素の製造法 | |
Lisińska-Czekaj et al. | Influence of processing conditions on crystal structure of Bi6Fe2Ti3O18 ceramics | |
JPH04367510A (ja) | 低熱膨脹ポリュ−サイト粉末およびその合成法 | |
JP2000044235A (ja) | イットリウム・アルミニウム複合酸化物の製造方法 | |
JPH1111935A (ja) | ホウ化スカンジウム及びその製造方法 | |
JPH01203205A (ja) | 窒化硼素粉末の製造法 | |
Sreedhar et al. | Formation and transformation of cubic lead niobate pyrochlore solid solutions | |
Sreedhar et al. | Low‐Temperature Synthesis of Lead Tantalate Pyrochlore Solid Solutions Pb1. 5+ x (Ta2− yPby) O7− δ (0.0< x< 0.5; 0.0< y< 0.6) | |
JP4831462B2 (ja) | テルビウム酸化物Tb11O20及びTb7O12の製造法 | |
JP3527942B2 (ja) | ホウ炭化スカンジウムおよびその製造方法 | |
JP3188914B2 (ja) | ホウ炭化スカンジウム及びその製造方法 | |
JP3094097B2 (ja) | ホウ炭化スカンジウム及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20031218 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040127 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040326 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20040407 |
|
A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20040611 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3951005 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |