JP5397733B2 - Alloys of sublimable metal elements and oxidizable metal elements, composites of porous ceramics and methods for producing the same - Google Patents

Description

本発明は、金属酸化物からなる隔壁により、区画された多孔質表面を有する昇華性金属元素と酸化性金属元素の合金及び多孔質セラミックの複合体とその製造方法に関する。

The present invention relates to a composite of a sublimable metal element and an oxidizable metal element having a porous surface partitioned by a partition made of a metal oxide and a porous ceramic , and a method for producing the same.

従来この種、多孔質セラミックとしては、非特許文献１、２に示されているようにＡｌの陽極酸化による多孔質アルミナが周知であり、ナノ物質の保持、成形等に広く用いられようとしている。   Conventionally, as this kind of porous ceramic, as shown in Non-Patent Documents 1 and 2, porous alumina by anodization of Al is well known, and it is going to be widely used for holding nanomaterials, forming, etc. .

Ｆ． Ｋｅｌｌｅｒ， Ｍ．Ｓ． Ｈｕｎｔｅｒ，ａｎｄ Ｄ．Ｌ． Ｒｏｂｉｎｓｏｎ， “Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ Ｏｘｉｄｅ Ｃｏａｔｉｎｇｓ ｏｎ Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ”， Ｊ． Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ． Ｓｏｃ．， １００（９）， ｐｐ． ４１１−４１９， １９５３．F. Keller, M.M. S. Hunter, and D.C. L. Robinson, “Structural Features of Oxide Coatings on Aluminum”, J. Am. Electrochem. Soc. , 100 (9), pp. 411-419, 1953. Ｎ． Ｏｈｊｉ， Ｎ． Ｅｎｏｍｏｔｏ， Ｔ． Ｍｉｚｕｓｈｉｍａ， Ｎ． Ｋａｋｕｔａ， Ｙ． Ｍｏｒｉｏｋａ ａｎｄ Ａ． Ｕｅｎｏ， “Ｎｉｃｋｅｌ ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ ｉｎｔｏ ａｎｏｄｉｃ ｐｏｒｏｕｓ ａｌｕｍｉｎａ ｆｏｒｍｅｄ ｏｎ ａｎ ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ｗｉｒｅ”， Ｊ． Ｃｈｅｍ． Ｓｏｃ．， Ｆａｒａｄａｙ Ｔｒａｎｓ．， ９０， ｐｐ． １２７９−１２８４， １９９４．N. Ohji, N .; Enomoto, T .; Mizushima, N .; Kakuta, Y. et al. Morioka and A.M. Ueno, “Nickel Incorporated into Anionic Porous alumina formed on an aluminum wire”, J. Am. Chem. Soc. , Faraday Trans. , 90, pp. 1279-1284, 1994. Ｃ． Ａ． Ｋｒｉｅｒ ａｎｄ Ｒ． Ｉ． Ｊａｆｆｅｅ， “ＯＸＩＤＡＴＩＯＮ ＯＦ ＴＨＥ ＰＬＡＴＩＮＵＭ−ＧＲＯＵＰ ＭＥＴＡＬＳ，” Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｌｅｓｓ Ｃｏｍｍｏｎ Ｍｅｔａｌｓ， ｖｏｌ． ５， ｐｐ． ４１１−４３１， １９６３．C. A. Krier and R.K. I. Jaffee, “OXIDATION OF THE PLATINUM-GROUP METALS,” Journal of the Less Common Metals, vol. 5, pp. 411-431, 1963.

本発明は、このようなＡｌでは得られなかった強度及び耐熱性をもった昇華性金属元素と酸化性金属元素の合金及び多孔質セラミックの複合体とその製造方法を提供することを目的とする。

An object of the present invention is to provide a composite of a sublimable metal element and an oxidizable metal element and a porous ceramic having strength and heat resistance that cannot be obtained with such Al, and a method for producing the same. .

発明１は、金属酸化物からなる隔壁により、区画された多孔質表面を有する多孔質セラミックであって、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｍｏの元素のうち一種からなる昇華性金属元素と、Ｙ、Ｃｅ、Ｔｈ、Ｚｒの元素のうち一種からなる酸化性金属元素の合金からなり、前記昇華性金属の昇華除去により孔を形成することによって製造されたことを特徴とする。

Invention 1 is a porous ceramic having a porous surface partitioned by partition walls made of a metal oxide, and includes a sublimable metal element made of one of the elements of Ir, Ru, Os, and Mo , Y, Ce It is made of an alloy of an oxidizing metal element that is one of the elements of Th, Zr, and Thr, and is manufactured by forming holes by sublimation removal of the sublimable metal.

発明２は、発明１に記載の昇華性金属元素と酸化性金属元素の合金及び多孔質セラミックの複合体の製造方法であって、前記昇華性金属元素と前記酸化性金属元素の合金に前記昇華性金属元素の昇華温度以上に加熱した酸素含有気体を接触させて、前記合金の表面を酸化及び昇華することを特徴とする。

Invention 2, invention 1 in a process for the preparation of alloys and porous ceramics composite of oxidizable metal elements and sublimable metal element, wherein sublimation alloyed with the sublimable metal element wherein the oxidizable metal elements The surface of the alloy is oxidized and sublimated by contacting an oxygen-containing gas heated to a temperature higher than the sublimation temperature of the conductive metal element.

本発明では、基となる合金の結晶粒径やその形状により孔の大きさや形状が決定されるので、使用する昇華性金属とその合金創製時の温度条件や凝固条件により、孔の形状や大きさを任意に調整でき、各種多様な用途に適用可能である。
また、その孔の隔壁厚さは、酸化性金属元素の含有量により調整できるので、孔密度を調整可能である。
さらに、高温酸素含有気体による昇華、酸化時間を調整することで孔の深さも調整可能である。
つまり、本発明により、ミクロ若しくはナノサイズでの様々なニーズに対応可能な昇華性金属元素と酸化性金属元素の合金及び多孔質セラミックの複合体を提供することができた。

In the present invention, since the size and shape of the hole are determined by the crystal grain size and shape of the base alloy, the shape and size of the hole depend on the sublimable metal to be used and the temperature conditions and solidification conditions at the time of creation of the alloy. The thickness can be adjusted arbitrarily, and can be applied to various uses.
Further, since the partition wall thickness of the hole can be adjusted by the content of the oxidizing metal element, the hole density can be adjusted.
Furthermore, the depth of the holes can be adjusted by adjusting the sublimation and oxidation time with the high-temperature oxygen-containing gas.
That is, according to the present invention, an alloy of a sublimable metal element and an oxidizable metal element and a porous ceramic composite capable of meeting various needs in the micro or nano size have been provided.

本発明は、金属相と金属間化合物相の多相合金を酸化雰囲気中に保持し、金属相の酸化・昇華を利用することで、昇華性金属元素と酸化性金属元素の合金及び多孔質セラミックの複合体を創製するものである。
The present invention holds a multiphase alloy of a metal phase and an intermetallic compound phase in an oxidizing atmosphere, and utilizes the oxidation / sublimation of the metal phase to thereby provide an alloy of a sublimable metal element and an oxidizable metal element, and a porous ceramic. To create a complex .

図７に模式的に表したとおり、多孔質セラミックの細孔径と形態は、酸化処理前のＩｒ相のサイズと形態に依存する。すなわち、合金組織を制御することで、多孔質セラミックの細孔径と形態を制御できる。本請求ではアーク溶解法により合金を作製したが、より速い冷却速度が実現できる手法を用いれば、Ｉｒ相のサイズを小さくすることが可能であり、結果として更に小さな細孔径を有する多孔質セラミックの創製が可能である。
また、図３に示したとおり、酸化処理前に合金を熱処理することにより、組織を粗大化させることが可能であり、この手法により細孔径を大きくできる。同時に合金組成を制御し、Ｉｒ相のデンドライト成長を積極的に利用すれば、細孔径、壁厚の異なるハニカム状セラミックが創製できる。
２種類の金属元素を本来の性質を損なわないようにして合金化し得ることは合金の組織創製技術として一般に知見されていることから、本発明に基づき金属元素を選択し、組み合わせることで、Ｉｒ−Ｙの組合せ以外の組合せによっても本発明と同様な機能を達成し得ることは、従来技術から容易に類推できるものである。つまり、本発明の技術思想に基づき、Ｉｒ以外の、例えばＲｕ、Ｏｓ、Ｍｏ等の昇華性金属元素を用いること、Ｙ以外の例えば、Ｃｅ、Ｔｈ、Ｚｒ等の酸化によりセラミック化する酸化性金属元素を用いることも、本発明の範疇にあるものである。
また、酸化性金属元素と昇華性金属元素とが互いに固溶しないものを用いる場合は、その本来の性質を互いに阻害することなく、昇華性金属元素からなる結晶に基づく孔形状を一層明瞭なものとし、孔形状と大きさの制御をさらに容易にする。 As schematically shown in FIG. 7, the pore diameter and form of the porous ceramic depend on the size and form of the Ir phase before the oxidation treatment. That is, by controlling the alloy structure, the pore diameter and form of the porous ceramic can be controlled. In this claim, the alloy was produced by the arc melting method, but if a method capable of realizing a faster cooling rate is used, the size of the Ir phase can be reduced, and as a result, the porous ceramic having a smaller pore diameter can be obtained. Creation is possible.
Moreover, as shown in FIG. 3, the structure can be coarsened by heat-treating the alloy before the oxidation treatment, and the pore diameter can be increased by this method. At the same time, by controlling the alloy composition and positively utilizing Ir-phase dendrite growth, honeycomb ceramics having different pore diameters and wall thicknesses can be created.
Since it is generally known as an alloy structure creation technique that two kinds of metal elements can be alloyed without impairing the original properties, the metal elements are selected and combined based on the present invention, and Ir— It can be easily inferred from the prior art that functions similar to those of the present invention can be achieved by combinations other than the combination of Y. That is, based on the technical idea of the present invention, using an oxide metal other than Ir, such as Ru, Os, or Mo, such as Ru, Os, or Mo, or ceramic other than Y, such as Ce, Th, or Zr, by oxidation. The use of elements is also within the scope of the present invention.
In addition, when using an oxide metal element and a sublimable metal element that do not form a solid solution with each other, the pore shape based on the crystal made of the sublimable metal element can be made clearer without interfering with the original properties of each other. And the control of the hole shape and size is further facilitated.

図８に示したとおり、Ｉｒ−Ｙ二元系合金は、１１×１０^２℃で大気中に暴露した際、直線則に従って重量が減少する。このことは、合金の酸化反応が、Ｉｒ相の酸化・揮発に律速していることを示唆している。このことから、Ｉｒ相の酸化・揮発に起因する細孔深さは、酸化時間で制御することができる。 As shown in FIG. 8, when the Ir—Y binary alloy is exposed to the atmosphere at 11 × 10 ² ° C., the weight decreases according to the linear rule. This suggests that the oxidation reaction of the alloy is rate-limiting to the oxidation and volatilization of the Ir phase. From this, the pore depth resulting from the oxidation and volatilization of the Ir phase can be controlled by the oxidation time.

非特許文献３によれば、高温大気中におけるＩｒの単位面積あたりの重量減少速度は、１０×１０^２℃で１．８１×１０^−６ｋｇ／ｍ^２／ｓ、１２×１０^２℃で４．５６×１０^−６ｋｇ／ｍ^２／ｓである。すなわち、大気温度を１２×１０^２℃まで上昇させれば、同様の細孔深さを得るために必要な酸化時間を４０％程度短縮することが可能である。
つまり昇華性金属元素は、いずれも同様な昇華現象が生じるものと思われるので、Ｉｒに限定されるものではない。 According to Non-Patent Document 3, the rate of weight loss per unit area of Ir in the high temperature atmosphere, 10 × 10 ² ℃ at ^{1.81 × 10 -6 kg / m 2} / s, 12 × 10 4 in ² ℃ .56 × 10 ⁻⁶ kg / m ² / s. That is, if the atmospheric temperature is increased to 12 × 10 ² ° C., the oxidation time required to obtain the same pore depth can be shortened by about 40%.
In other words, any sublimable metal element is not limited to Ir because it is considered that a similar sublimation phenomenon occurs.

Ｉｒ−Ｍ系において（Ｍは酸化性金属元素）、図７に模式的に示した機構によりポーラスセラミックが形成される条件は、
１， Ｉｒ相にＭ元素がほとんど固溶しない。
２， Ｍ元素は融点の高い酸化物を形成する
ことである。このことから、Ｃｅ、Ｔｈ、Ｚｒ等の酸化によりセラミック化する元素であればＹと同様の効果が期待できる。 In the Ir-M system (M is an oxidizing metal element), the conditions under which the porous ceramic is formed by the mechanism schematically shown in FIG.
1, M element is hardly dissolved in Ir phase.
2, M element is to form an oxide with a high melting point. From this, an effect similar to that of Y can be expected if it is an element that becomes ceramic by oxidation of Ce, Th, Zr or the like.

Ｉｒ粉末原料（純度９９．９９％）とリボン状のＹ原料（純度９９．９％）を、表１に示す重量に秤量した。秤量後の原料を、非消耗電極型アーク溶解炉を用いて、アルゴン雰囲気中で溶融した。このようにして、Ｉｒ−２ｍｏｌ％Ｙ、Ｉｒ−５ｍｏｌ％Ｙ、Ｉｒ−１２ｍｏｌ％Ｙ、Ｉｒ−２０ｍｏｌ％Ｙ、Ｉｒ−３０ｍｏｌ％Ｙの五種類の合金を創製した。   Ir powder raw material (purity 99.99%) and ribbon-shaped Y raw material (purity 99.9%) were weighed to the weights shown in Table 1. The weighed raw material was melted in an argon atmosphere using a non-consumable electrode type arc melting furnace. Thus, five types of alloys of Ir-2 mol% Y, Ir-5 mol% Y, Ir-12 mol% Y, Ir-20 mol% Y, Ir-30 mol% Y were created.

図１はＩｒ−２ｍｏｌ％Ｙ合金を、図２はＩｒ−１２ｍｏｌ％Ｙ合金の組織を示している走査型電子顕微鏡像である。図中、明相がＩｒ相、暗相がＩｒ_３Ｙ相である。前記二つの合金は、Ｉｒ相とＩｒ_３Ｙ相の二相合金となっている。
Ｉｒ−２ｍｏｌ％Ｙ合金（図１）においては、初晶としてＩｒ相が１０〜２０μｍ程度のデンドライトアーム径で凝固成長し、続いてＩｒ相とＩｒ_３Ｙ相の共晶組織が形成されている。共晶組織中におけるＩｒ相は直径１μｍ以下の棒状形態を有している。
Ｉｒ−１２ｍｏｌ％Ｙ（図２）においては、図１でみられたデンドライト状のＩｒ相は形成されず、試料全面にＩｒ相とＩｒ_３Ｙ相の共晶組織が形成されている。 FIG. 1 is a scanning electron microscope image showing the structure of an Ir-2 mol% Y alloy, and FIG. 2 is a structure of an Ir-12 mol% Y alloy. In the figure, the bright phase is the Ir phase and the dark phase is the Ir ₃ Y phase. The two alloys are two-phase alloys of Ir phase and Ir ₃ Y phase.
In the Ir-2 mol% Y alloy (FIG. 1), the Ir phase is solidified and grown as a primary crystal with a dendrite arm diameter of about 10 to 20 μm, and subsequently, a eutectic structure of Ir phase and Ir ₃ Y phase is formed. . The Ir phase in the eutectic structure has a rod-like form with a diameter of 1 μm or less.
In Ir-12 mol% Y (FIG. 2), the dendritic Ir phase seen in FIG. 1 is not formed, and a eutectic structure of Ir phase and Ir ₃ Y phase is formed on the entire surface of the sample.

図３は、アルゴン雰囲気中でのアーク溶解により作製した後、真空中１７×１０^２℃で約１００時間（２５／６日）熱処理したＩｒ−１２ｍｏｌ％Ｙ合金の組織を示している。図２で示した、溶解ままのＩｒ−１２ｍｏｌ％Ｙ合金では共晶Ｉｒ相は１μｍ程度の大きさであったのに対し、熱処理後は３〜５μｍ程度まで粗大化している。
つまり、熱処理時の温度及び時間により結晶の大きさを調整することができる。 FIG. 3 shows the structure of an Ir-12 mol% Y alloy prepared by arc melting in an argon atmosphere and then heat-treated at 17 × 10 ² ° C. for about 100 hours (25/6 days) in a vacuum. In the as-dissolved Ir-12 mol% Y alloy shown in FIG. 2, the eutectic Ir phase has a size of about 1 μm, but is coarsened to about 3 to 5 μm after the heat treatment.
That is, the crystal size can be adjusted by the temperature and time during the heat treatment.

表２は、電子線マイクロアナライザーを用いて、合金の構成相とその濃度を分析した結果である。表２より、Ｉｒ相にＹは全く固溶しないのに対し、Ｉｒ_３Ｙ相においては２４ｍｏｌ％程度のＹが固溶している。即ち、Ｉｒ−Ｙ合金において、Ｉｒ相の酸化・揮発性はＹの影響を受けない。 Table 2 shows the results of analyzing the constituent phases of the alloy and their concentrations using an electron beam microanalyzer. From Table 2, Y does not dissolve at all in the Ir phase, whereas about 24 mol% of Y dissolves in the Ir ₃ Y phase. That is, in the Ir—Y alloy, the oxidation / volatility of the Ir phase is not affected by Y.

図４と図５は、図１と図２で示したＩｒ−２ｍｏｌ％ＹおよびＩｒ−１２ｍｏｌ％Ｙ合金を切断・鏡面研磨した後、１１×１０^２℃の大気中で約２１４時間（１０７／１２日）保持した際に合金表面に形成される多孔質酸化物を走査型電子顕微鏡で観察した結果を示している。Ｉｒ−２ｍｏｌ％Ｙ合金（図４）においては、デンドライト状に凝固成長したＩｒ相が酸化により揮発し、細孔を形成している。（非特許文献３）によれば、Ｉｒは酸化雰囲気中で揮発性の高いＩｒＯ_３を形成し、１０×１０^２℃以上でＩｒＯ_３の昇華が顕著になる。一方、Ｉｒ_３Ｙ相は固体の酸化物を形成し、合金表面に残留する。その結果、細孔径１０〜２０μｍ程度のハニカム形状の酸化物が形成している。Ｉｒ−１２ｍｏｌ％Ｙ（図５）においては、図２でみられた共晶組織中の微細なＩｒ相が酸化により揮発し、細孔径１μｍ以下の多孔酸化物が試料全面に形成している。 4 and FIG. 5 show that the Ir-2 mol% Y and Ir-12 mol% Y alloys shown in FIGS. 1 and 2 were cut and mirror-polished, and then were subjected to about 214 hours (107/107) in an atmosphere of 11 × 10 ² ° C. 12) shows the result of observation of the porous oxide formed on the alloy surface with a scanning electron microscope when held. In the Ir-2 mol% Y alloy (FIG. 4), the Ir phase solidified and grown in a dendrite form volatilizes by oxidation and forms pores. According to (Non-Patent Document 3), Ir forms highly volatile IrO ₃ in an oxidizing atmosphere, and the sublimation of IrO ₃ becomes remarkable at 10 × 10 ² ° C or higher. On the other hand, the Ir ₃ Y phase forms a solid oxide and remains on the alloy surface. As a result, a honeycomb-shaped oxide having a pore diameter of about 10 to 20 μm is formed. In Ir-12 mol% Y (FIG. 5), the fine Ir phase in the eutectic structure seen in FIG. 2 is volatilized by oxidation, and a porous oxide having a pore diameter of 1 μm or less is formed on the entire surface of the sample.

図６は、１１×１０^２℃の大気中に３０５時間保持したＩｒ−１２ｍｏｌ％Ｙ合金の表面に形成する酸化物を、Ｃｕ−Ｋαを用いたＸ線回折試験により同定した図である。回折ピークは、Ｙ_２Ｉｒ_２Ｏ_７（立方晶、格子定数ａ＝１．０１８ｎｍ）に一致することから、表面に形成した酸化物はＩｒ、Ｙ、ＯからなるＹ_２Ｉｒ_２Ｏ_７型の酸化物であると判断される。 FIG. 6 is a diagram in which an oxide formed on the surface of an Ir-12 mol% Y alloy held in an air at 11 × 10 ² ° C. for 305 hours is identified by an X-ray diffraction test using Cu—Kα. Since the diffraction peak coincides with Y ₂ Ir ₂ O ₇ (cubic crystal, lattice constant a = 1.018 nm), the oxide formed on the surface is Y ₂ Ir ₂ O ₇ type composed of Ir, Y, O. Judged to be oxide.

図７はＩｒ−Ｙ二元系合金における、多孔質セラミックの形成過程を模式的に表した図である。Ｉｒ_３Ｙは、酸化雰囲気中でＩｒ、Ｙ、ＯからなるＹ_２Ｉｒ_２Ｏ_７型の固体酸化物を形成する。一方、Ｉｒ相はＩｒＯ_３を形成し昇華する。その結果、合金表面に多孔質セラミックが形成する。 FIG. 7 is a diagram schematically showing the formation process of the porous ceramic in the Ir—Y binary alloy. Ir ₃ Y forms a Y ₂ Ir ₂ O ₇ type solid oxide composed of Ir, Y, and O in an oxidizing atmosphere. On the other hand, the Ir phase forms IrO ₃ and sublimates. As a result, a porous ceramic is formed on the alloy surface.

図８は、Ｉｒ−２ｍｏｌ％Ｙ合金、Ｉｒ−５ｍｏｌ％Ｙ合金、Ｉｒ−１２ｍｏｌ％Ｙ合金、Ｉｒ−２０ｍｏｌ％Ｙ合金を、１１×１０^２℃の大気中に暴露した際に生ずる単位面積あたりの重量変化量を暴露時間に対してプロットした図である。
すべての合金は、図７で示した過程を辿って表面に多孔質セラミックを形成し、時間に対して直線的に重量が減少する。単位面積あたりの重量減少速度は２．４×１０^−６ｋｇ／ｍ^２／ｓから２．９×１０^−６ｋｇ／ｍ^２／ｓまでの値である。
なお、図８にはＹが含まれないＩｒ単独金属の昇華状態を比較例として示しておいた。
昇華速度に多少の差異は認められるが、Ｙ含有のものが、Ｉｒ単独のものと同様な傾向を維持していることより、Ｙ含有によってもＩｒの昇華性に影響を受けていないものと判断した。 FIG. 8 shows per unit area generated when an Ir-2 mol% Y alloy, an Ir-5 mol% Y alloy, an Ir-12 mol% Y alloy, and an Ir-20 mol% Y alloy are exposed to the atmosphere of 11 × 10 ² ° C. It is the figure which plotted the weight change amount of to the exposure time.
All alloys follow the process shown in FIG. 7 to form a porous ceramic on the surface, and the weight decreases linearly with time. The weight reduction rate per unit area is a value from 2.4 × 10 ⁻⁶ kg / m ² / s to 2.9 × 10 ⁻⁶ kg / m ² / s.
In FIG. 8, the sublimation state of Ir single metal not containing Y is shown as a comparative example.
Although some differences are observed in the sublimation speed, the Y-containing one maintains the same tendency as that of the Ir-only one, so it is determined that the Y sublimation is not affected by the Y-containing one. did.

本発明は、触媒担体、吸着剤ならびにその支持体、排ガス浄化用フィルター及び断熱吸音材等の使用可能と考えられる。
また、ナノ構造物を加工する際の型材としての使用も可能である。 In the present invention, it is considered that a catalyst carrier, an adsorbent and a support thereof, an exhaust gas purification filter, a heat insulating sound absorbing material, and the like can be used.
Further, it can be used as a mold material for processing nanostructures.

Ｉｒ−２ｍｏｌ％Ｙ合金の走査型電子顕微鏡像。Scanning electron microscope image of Ir-2 mol% Y alloy. Ｉｒ−１２ｍｏｌ％Ｙ合金の走査型電子顕微鏡像。Scanning electron microscope image of Ir-12 mol% Y alloy. 真空中１７×１０^２℃で約１００時間（２５／６日）熱処理したＩｒ−１２ｍｏｌ％Ｙ合金の組織。Structure of Ir-12 mol% Y alloy heat-treated at 17 × 10 ² ° C. in vacuum for about 100 hours (25/6 days). Ｉｒ−２ｍｏｌ％Ｙ合金を１１×１０^２℃の大気中に約２１４時間（１０７／１２日）保持した際に合金表面に形成する多孔質酸化物の走査型電子顕微鏡像。A scanning electron microscope image of a porous oxide formed on an alloy surface when an Ir-2 mol% Y alloy is held in an atmosphere of 11 × 10 ² ° C. for about 214 hours (107/12 days). Ｉｒ−１２ｍｏｌ％Ｙ合金を１１×１０^２℃の大気中に約２１４時間（１０７／１２日）保持した際に合金表面に形成する多孔質酸化物の走査型電子顕微鏡像。A scanning electron microscope image of a porous oxide formed on an alloy surface when an Ir-12 mol% Y alloy is held in an atmosphere of 11 × 10 ² ° C. for about 214 hours (107/12 days). Ｉｒ−１２ｍｏｌ％Ｙ合金の表面に形成した酸化物のＸ線回折プロファイル。An X-ray diffraction profile of an oxide formed on the surface of an Ir-12 mol% Y alloy. Ｉｒ−Ｙ合金表面における多孔質セラミックの形成過程の模式図。The schematic diagram of the formation process of the porous ceramic in the Ir-Y alloy surface. Ｉｒ−Ｙ合金を、１１×１０^２℃の大気中に暴露した際に生ずる、単位面積あたりの重量変化量と暴露時間の関係。The relationship between the amount of weight change per unit area and the exposure time that occurs when an Ir-Y alloy is exposed to air at 11 × 10 ² ° C.

Claims (2)

金属酸化物からなる隔壁により、区画された多孔質表面を有する多孔質セラミックであって、
Ｉｒ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｍｏの元素のうち一種からなる昇華性金属元素と、Ｙ、Ｃｅ、Ｔｈ、Ｚｒの元素のうち一種からなる酸化性金属元素の合金からなり、
前記昇華性金属の昇華除去により孔を形成することによって製造されたことを特徴とする昇華性金属元素と酸化性金属元素の合金及び多孔質セラミックの複合体。
A porous ceramic having a porous surface partitioned by partition walls made of metal oxide,
It consists of an alloy of a sublimable metal element consisting of one of the elements Ir, Ru, Os and Mo and an oxidizing metal element consisting of one of the elements Y, Ce, Th and Zr ,
A composite of an alloy of a sublimable metal element and an oxidizing metal element and a porous ceramic produced by forming pores by sublimation removal of the sublimable metal . 請求項１に記載の昇華性金属元素と酸化性金属元素の合金及び多孔質セラミックの複合体の製造方法であって、
前記昇華性金属元素と前記酸化性金属元素の合金に前記昇華性金属元素の昇華温度以上に加熱した酸素含有気体を接触させて、
前記合金の表面を酸化及び昇華することを特徴とする昇華性金属元素と酸化性金属元素の合金及び多孔質セラミックの複合体の製造方法。
A method for producing a composite of a sublimable metal element and an oxidizable metal element alloy and a porous ceramic according to claim 1 ,
Wherein said contacting the oxygen-containing gas is heated above the sublimation temperature of the sublimable metal element as sublimable metal element alloy of the oxidizable metal elements,
A method for producing a composite of a sublimable metal element and an oxidizable metal element, and a porous ceramic , wherein the surface of the alloy is oxidized and sublimated.