JP6460109B2 - セラミック材料 - Google Patents
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Description
バナジウムと遷移金属のモル比が、995:5〜850:150の範囲にあり、
バナジウムおよび遷移金属の合計とAのモル比が、100:70〜100:110の範囲にある
ことを特徴とする複合酸化物であってもよい。
V1−xMxO2
(式中、Mは、W、Ta、MoまたはNbであり、xは、0以上0.05以下である。)
または、式:
AyV1−zMa zO2
(式中、AはLiまたはNaであり、Maは、遷移金属であり;yは、0.5以上1.1以下であり、好ましくはyは、0.7以上.1以下であり、zは、0以上0.15以下である。)
で表される1種またはそれ以上の酸化バナジウムであってもよい。
(a)0.70≦y≦0.98、かつ、z=0、または
(b)0.70≦y≦1.1、かつ、0.005≦z≦0.15
V1−xMxO2
(式中、Mは、W、Ta、MoまたはNbであり、xは、0以上0.05以下である。)
で表される1種またはそれ以上の酸化バナジウムであってもよい。
V1−xWxO2
(式中、xは、0以上0.01以下である。)
で表される1種またはそれ以上の酸化バナジウムであってもよい。
他の原子がWである場合、バナジウム、Tiおよび他の原子の合計100モル部に対して、他の原子の含有モル部が、0モル部より大きく5モル部以下であり、
他の原子がTa、MoまたはNbである場合、バナジウム、Tiおよび他の原子の合計100モル部に対して、他の原子の含有モル部が、0モル部より大きく15モル部以下であり、
バナジウム、Tiおよび他の原子の合計100モル部に対して、チタンの含有モル部は、2モル部以上30モル部以下である。このような酸化バナジウムを用いることにより、セラミック材料の耐湿性が向上する。
式:V1−x−yTixMyO2
[式中、Mは、W、Ta、MoまたはNbであり、
xは0.02以上0.30以下であり、
yは0以上であって、
MがWである場合、yは0.05以下であり、
MがTa、MoまたはNbである場合、yは0.15以下である。]
で表される酸化バナジウムである。このような酸化バナジウムを用いることにより、セラミック材料の耐湿性が向上する。
V1−xWxO2
で示される場合、xを0.005とすると、相転移は約50℃で起こり、xを0.01とすると、相転移は約40℃で起こる。
A(ここに、AはLiまたはNaである)およびバナジウムを含む複合酸化物であって、バナジウムを100モル部としたときのAの含有モル部が約50モル部以上約110モル部以下、好ましくは約70モル部以上約110モル部以下、より好ましくは約70モル部以上約98モル部以下である複合酸化物;または
A(ここに、AはLiまたはNaである)、バナジウムおよび遷移金属(例えば、チタン、コバルト、鉄およびニッケルから選択される少なくとも1種)を含む複合酸化物であって、バナジウムと遷移金属のモル比が、995:5〜850:150の範囲にあり、バナジウムおよび遷移金属の合計とAのモル比が、100:70〜100:110の範囲にあることを特徴とする複合酸化物であり得る。
V1−xMxO2
(式中、Mは、W、Ta、MoまたはNbであり、xは、0以上0.05以下である。)
または、式:
AyV1−zMa zO2
(式中、AはLiまたはNaであり、Maは、遷移金属であり;yは、0.5以上1.1以下であり、好ましくはyは、0.7以上.1以下であり、zは、0以上0.15以下である。)
で表される1種またはそれ以上の酸化バナジウムであってもよい。
他の原子がWである場合、バナジウム、Tiおよび他の原子の合計100モル部に対して、他の原子の含有モル部が、0モル部より大きく5モル部以下であり、
他の原子がTa、MoまたはNbである場合、バナジウム、Tiおよび他の原子の合計100モル部に対して、他の原子の含有モル部が、0モル部より大きく15モル部以下であり、
バナジウム、Tiおよび他の原子の合計100モル部に対して、チタンの含有モル部は、2モル部以上30モル部以下である。このような酸化バナジウムを用いることにより、耐湿性が向上する。
式:V1−x−yTixMyO2
[式中、Mは、W、Ta、MoまたはNbであり、
xは0.02以上0.30以下であり、
yは0以上であって、
MがWである場合、yは0.05以下であり、
MがTa、MoまたはNbである場合、yは0.15以下である。]
で表される酸化バナジウムである。このような酸化バナジウムを用いることにより、耐湿性が向上する。
メタバナジウム酸アンモニウム(AMV:化学式NH4VO3)を、熱処理し、分解/酸化させることにより、窒素濃度が異なる種々のニ酸化バナジウム(VO2)を作製した。詳細には、AMVを、管状炉に入れ、管状炉の一方を閉じ、他方を大気解放した状態で、600℃で熱処理することによりVO2を得た。得られた試料が、VO2であることは、X線回折法により結晶相を観察して確認した。全ての試料が、VO2を95体積%以上含んでいることが確認された。本製造例においては、意図的に炉内に空気を導入せず、解放する片側の管状炉の扉の開口度を調整することで、炉内に流れ込む空気とAMVから発生するアンモニウムガスが作る雰囲気を制御した。このとき、処理温度を600〜800℃、処理時間を、30分〜4時間の範囲で調整して(処理番号1〜8)、窒素濃度が異なるニ酸化バナジウムを調製した。処理温度を高くすることにより分解が進行して、窒素濃度が低い酸化バナジウムが得られ、処理温度を低くすることにより、窒素濃度が高い酸化バナジウムが得られた。また、処理時間を長くすることにより分解が進行して、窒素濃度が低い酸化バナジウムが得られ、処理時間を短くすることにより、窒素濃度が高い酸化バナジウムが得られた。試料中の窒素含有量は、滴定法により測定し、試料中の窒素濃度を算出した。なお、窒素酸化物濃度計(NOx計)でも窒素含有量を測定し、滴定法により得られた結果とほぼ同じ値であることを確認した。各試料の窒素濃度を表1に示す。
示差走査熱量測定
上記で得られた各試料について、示差走査熱量測定(DSC)法を用いて、窒素雰囲気中、昇温速度:10K/min、測定範囲:0℃→100℃→0℃と掃引して、潜熱を測定した。結果を表1に示す。
製造例1と同様の方法で、窒素濃度が152質量ppmである二酸化バナジウムを作製した。この二酸化バナジウムに、酸化タングステン(WO3)、酸化タンタル(Ta2O5)、酸化ニオブ(Nb2O5)および酸化モリブデン(MoO3)を、表2の組成となるように添加し、乾式混合後、窒素/水素/水蒸気混合雰囲気で酸素分圧を制御しながら、処理温度を900〜1000℃、処理時間を、30分〜4時間の範囲で調整して熱処理を行い、W、Ta、Nb、Moが添加されたV1−xMxO2を作製した。
示差走査熱量測定
上記で得られた各試料について、示差走査熱量測定(DSC)法を用いて、窒素雰囲気中、昇温速度:10K/min、測定範囲:0℃→100℃→0℃と掃引して、潜熱を測定した。結果を表2に示す。
Claims (2)
- 酸化バナジウムを主成分とするセラミック材料の吸熱量を向上させる方法であって、セラミック材料中に前記酸化バナジウムに対する窒素濃度を50質量ppm以下とし、
前記酸化バナジウムが、バナジウムおよびM(ここに、Mは、W、Ta、MoおよびNbから選ばれる少なくとも一種である)を含み、バナジウムとMの合計を100モル部としたときのMの含有モル部が0モル部以上約5モル部以下であることを特徴とする、方法。 - 酸化バナジウムを主成分とするセラミック材料の吸熱量を向上させる方法であって、セラミック材料中に前記酸化バナジウムに対する窒素濃度を50質量ppm以下とし、
前記酸化バナジウムが、式:
V1−xMxO2
(式中、Mは、W、Ta、MoまたはNbであり、xは、0以上0.05以下である。)
で表される1種またはそれ以上の酸化物であることを特徴とする、方法。
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