Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

反応性テンプレート粒成長法(RTGG法)を用いて、<111>および<100>配向BaTiO_3を作製した。反応性テンプレートとして、<111>配向の場合は板状Ba_6Ti_<17>O_<40>(B6T17)粒子を、<100>配向の場合は板状Bi_4Ti_3O_<12>(BiT)粒子を用いた。これらの反応性テンプレートにBaCO_3粉体を加え、テープ成形で板状粒子が配列した成形体を作製した。<111>配向の場合は空気中で、<100>配向の場合は真空中で加熱することにより、反応性テンプレートから結晶配向したBaTiO_3粒子が生成した。これを1300℃から1400℃で焼結した。その結果、配向度の高いセラミックスが得られたが、焼結密度が理論密度の80から90%であった。成形体中に生成する板状粒子間の隙間が焼結過程で大きく細長い気孔に変化し、消滅しないために密度が高くならない。そこで、隙間を埋めるために平均粒径が0.1から0.5μmのBaTiO_3粒子をフィラーとして添加した。その結果、焼結密度は95から99%に上昇した。この場合、<111>配向では0.5μmの、<100>配向では0.1および0.3μmのBaTiO_3粒子の添加が有効であった。フィラー粒子の存在は配向度を低下させると予想されたが、焼結時に、反応性テンプレートから生成した配向BaTiO_3粒子の粒成長によりフィラー粒子が取り込まれ、フィラーなしの試料と同等の配向度である0.7から0.9の値が得られた。
以上の研究により、高密度・高配向度の<111>および<100>配向BaTiO_3の作製に成功し、密度と配向度に及ぼすプロセス・パラメータの影響を明らかにできた。