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METHOD FOR PRODUCING SAMARIUM MONOSULFIDE, VOLUME CHANGE MATERIAL, VOLUME CONTROL MEMBER, NEGATIVE THERMAL EXPANSION MATERIAL, AND COMPOUND MATERIAL

Foreign code F180009343
File No. S2016-0962-C0
Posted date Apr 17, 2018
Country WIPO
International application number 2017JP027909
International publication number WO 2018025866
Date of international filing Aug 1, 2017
Date of international publication Feb 8, 2018
Priority data
  • P2016-153869 (Aug 4, 2016) JP
  • P2017-010547 (Jan 24, 2017) JP
Title METHOD FOR PRODUCING SAMARIUM MONOSULFIDE, VOLUME CHANGE MATERIAL, VOLUME CONTROL MEMBER, NEGATIVE THERMAL EXPANSION MATERIAL, AND COMPOUND MATERIAL
Abstract A method for producing samarium monosulfide according to one embodiment of the present invention comprises: a step for forming a solid solution of a rare earth sesquisulfide by heating, as starting materials, samarium sulfide and a sulfide that contains a rare earth element other than samarium, and firing the starting materials within the temperature range of from 500°C (inclusive) to 1,200°C (exclusive), said rare earth sesquisulfide being obtained by substituting some of samarium by a rare earth element; and a step for producing samarium monosulfide in the form of a solid solution by mixing the solid solution of a rare earth sesquisulfide and samarium with each other, and heating the mixture within the temperature range of from 500°C (inclusive) to 1,200°C (exclusive).
Outline of related art and contending technology BACKGROUND ART
In general, materials with an increase in temperature is known to thermal expansion. Therefore, the temperature rise and the expansion of the material, the material is used as a part of the component and apparatus and the expansion, the dimension error to occur in a case where the deformation. In addition, vary depending on the material and the degree of thermal expansion, coefficient of thermal expansion of different materials in the case of the member or a combination of, for example, the semiconductor substrate is sealed with a sealing agent or a metal material the solar cell substrate to support the case, the difference between the coefficient of thermal expansion or peeling of members is sometimes warped.
On the other hand, the lattice volume decreases with an increase in temperature (having a coefficient of thermal expansion) the negative thermal expansion materials are also known. For example, perovskite-type lithium manganese oxide having a negative thermal expansion coefficient of the nitride crystal (see Patent Document 1) an inhibitor of thermal expansion has been devised.
In addition, as a material for the negative thermal expansion of the other, one in the rare earth element samarium sulfide substituted with a part of samarium element may also have been proposed (Non-Patent Document 1, Non-Patent Document 2 reference).
Scope of claims (In Japanese)[請求項1]
サマリウムとサマリウムを置換する1種以上の置換元素とを含む原料を用い、500℃以上1200℃未満の温度範囲で前記原料を焼成することでサマリウムの一部が前記置換元素に置換される加熱工程を含む、ことを特徴とする一硫化サマリウムの製造方法。
[請求項2]
前記原料は、サマリウムを含む硫化物と、サマリウムを置換する前記置換元素を含む硫化物とを含むことを特徴とする請求項1に記載の一硫化サマリウムの製造方法。
[請求項3]
前記加熱工程は、Sm2S3とR2S3(Rは1種以上の前記置換元素)とを混合し加熱することで(Sm1-xRx2S3を生成する第1工程と、前記(Sm1-xRx2S3とSmとを混合し、加熱することで一般式(1)Sm1-xRxSで表される一硫化サマリウムを生成する第2工程と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の一硫化サマリウムの製造方法。
[請求項4]
硫化サマリウムとサマリウム以外の希土類元素を含む硫化物とを原料として加熱し、500℃以上1200℃未満の温度範囲で前記原料を焼成することでサマリウムの一部が希土類元素で置換された希土類三二硫化物の固溶体を形成する工程と、前記固溶体とサマリウムとを混合し、500℃以上1200℃未満の温度範囲で加熱することで固溶体である一硫化サマリウムを生成する工程と、を含むことを特徴とする一硫化サマリウムの製造方法。
[請求項5]
酢酸サマリウムと、サマリウムを置換する1種以上の置換元素を含む金属塩と、硫黄とを混合し加熱することを特徴とする一硫化サマリウムの製造方法。
[請求項6]
常温におけるボールミリングの工程を含む、ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の一硫化サマリウムの製造方法。
[請求項7]
請求項1乃至6のいずれか1項の製造方法によって製造された一硫化サマリウムを用いた体積変化材料であって、負の線膨張係数の発現温度範囲ΔTが100K以上であることを特徴とする体積変化材料。
[請求項8]
請求項1乃至6のいずれか1項の製造方法によって製造された一硫化サマリウムを用いた体積変化材料であって、負の線膨張係数が100K以下の温度で発現することを特徴とする体積変化材料。
[請求項9]
請求項7または8に記載の体積変化材料と、
正の線膨張係数を有する材料と、
を有する体積制御部材。
[請求項10]
一硫化サマリウムと、該一硫化サマリウムとは異なる一硫化物MS(ここで、Mは希土類元素、アルカリ土類金属元素および遷移金属元素からなる群より選択された1種以上の元素である)を出発原料として、該出発原料を混合したものをメカニカルアロイングにより処理することを特徴とする一硫化サマリウムの製造方法。
[請求項11]
一硫化サマリウムの硫黄の一部がアンチモンで置換されていることを特徴とする負熱膨張材料。
[請求項12]
前記一硫化サマリウムは、一般式SmS1-xSbx(0.01≦x≦0.5)で表されることを特徴とする請求項11に記載の負熱膨張材料。
[請求項13]
前記一硫化サマリウムは、負の線膨張係数が450K以上で発現することを特徴とする請求項11または12に記載の負熱膨張材料。
[請求項14]
一硫化サマリウムの硫黄の一部がアンチモンで置換されていることを特徴とする化合物材料。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • NAGOYA UNIVERSITY
  • Inventor
  • TAKENAKA, Koshi
  • OKAMOTO, Yoshihiko
  • KAIZU, Ryoichi
IPC(International Patent Classification)
Specified countries National States: AE AG AL AM AO AT AU AZ BA BB BG BH BN BR BW BY BZ CA CH CL CN CO CR CU CZ DE DJ DK DM DO DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM GT HN HR HU ID IL IN IR IS JO JP KE KG KH KN KP KR KW KZ LA LC LK LR LS LU LY MA MD ME MG MK MN MW MX MY MZ NA NG NI NO NZ OM PA PE PG PH PL PT QA RO RS RU RW SA SC SD SE SG SK SL SM ST SV SY TH TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN ZA ZM ZW
ARIPO: BW GH GM KE LR LS MW MZ NA RW SD SL SZ TZ UG ZM ZW
EAPO: AM AZ BY KG KZ RU TJ TM
EPO: AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
OAPI: BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW KM ML MR NE SN ST TD TG
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