일본산업뉴스요약

1,400도 고온에 견디는 투명 세라믹스
도쿄공과대학 등, 질화규소 사용

도쿄 공과 대학과 물질∙재료 연구기구는 독일의 연구기관 등과 공동으로 규소와 질소로 이루어져있는 질화규소를 토대로 단단하며 내열성이 뛰어난 투명 세라믹스를 합성하는데 성공했다. 전체 물질 중에서 3번째의 경도(硬度)를 지니며, 공기 중에서 섭씨 1,400도의 고온에도 견딜 수 있다고 한다. 가혹한 환경에서 사용하는 장치의 광학 재료 등에 응용될 것으로 보고 있다.

자동차의 엔진부품 등에 사용하는 질화규소를 원료로 하여, 1,800도의 16만 기압이라는 고온∙고압의 조건에서「스피넬형 질화규소」로 불리는 물질의 미세한 가결정체를 합성했다. 렌즈 및 장 재료에 사용하는 광학부품과 등등의 투명도를 가지고 있다고 한다.

물질은 주위의 온도 및 압력의 변화에 따라 원자의 배열이 변화하는「구조상전이」가 일어날 수 있다. 질화규소도 상전이에 의해 특수한 성징을 끌어 낸다. 연구팀이 제작한 스피넬형 질화규소의 세라믹스는 다이아몬드의 경도보다는 떨어지지만, 내열성은 더 뛰어나다.

질화규소의 결정에는 산소 및 알루미늄, 희토류의 원소를 추가할 수 있다. 이 것을 스피넬 구조로 한다면 반도체 및 형광체에 응용될 가능성이 있다.

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