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ACTIVE OXYGEN SOURCE CALTHRATE CALCIA ALUMINA SINGLE CRYSTAL AND MANUFACTURING THE SAME

Patent code P03A002058
File No. E060P14
Posted date Oct 1, 2003
Application number P2001-226843
Publication number P2003-040697A
Patent number P3533648
Date of filing Jul 26, 2001
Date of publication of application Feb 13, 2003
Date of registration Mar 19, 2004
Inventor
  • (In Japanese)細野 秀雄
  • (In Japanese)平野 正浩
  • (In Japanese)林 克郎
  • (In Japanese)田中 功
  • (In Japanese)綿打 敏司
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人科学技術振興機構
  • (In Japanese)国立大学法人山梨大学
Title ACTIVE OXYGEN SOURCE CALTHRATE CALCIA ALUMINA SINGLE CRYSTAL AND MANUFACTURING THE SAME
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To manufacture an active oxygen source, that is O2- ion radical and/or O- radical clathrate Ca12Al14O33+X single crystal.
SOLUTION: The calico alumina oxide single crystal expressed by chemical formula Ca12Al14O33+X (where, 0.0≤x≤3.0) having clathrate structure of active oxygen seed O2-, O- other than O2 in high concentration in Ca-Al-O skeletal structure is manufactured as follows. A sintered raw material rod composed of 34-38 mol% Al2O3 which is almost same chemical stoichiometric composition with calico aluminum oxide, is placed in an upper part of an ultra red ray collecting furnace, and the seed crystal is placed at the lower part of the furnace in an atmosphere containing oxygen gas, the lower part of the raw material rod, and the upper part of the seed crystal are fused and brought into contact so as to form a fused band. Then, the seed crystal and the heating source are relatively moved, while keeping the contact, thereby the growth of the crystal is performed.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


活性酸素種の一種であるO2イオンラジカルを構成陰イオンとする無機化合物には、化学式RO2(R=アルカリ金属)で表されるアルカリ金属過酸化物が知られているが、これらの化合物はいずれも不安定で300℃以下の温度で容易に分解するため、酸化触媒やイオン伝導体などの用途には使用できない。
また、活性酸素種の一種であるOイオンラジカルは、アルカリハライド、カルシウム・アルミガラス中などに少量含まれた例が報告されている(J.R.Bralsford 他,J. Chem. Physics, Vol. 49, pp. 2237 (1968)、H.Hosono 他, J. Am. Ceramic Soc., Vol.70, pp. 867 (1987))が、Oイオンラジカルを構成イオンとする化合物はこれまで知られていない。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、活性酸素種包接カルシア・アルミナ系酸化物単結晶およびその製造方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
Ca-Al-O骨格構造中にO2-のほかにO2やOの活性酸素種を1×1019cm-3以上の高濃度に包接した構造を有する化学式Ca12Al14O33+x(ただし、0.0≦x≦3.0)で表されるカルシア・アルミナ系酸化物単結晶。

【請求項2】
 
原料酸化物の組成をカルシア・アルミナ系酸化物の化学量論組成近傍の34~38mol%Al2O3とした焼結原料棒を、赤外線集光加熱炉内の上方に配置し、下部に種結晶を配置し、酸素を含むガス雰囲気中で焼結原料棒の下端と種結晶の上端を融解させて種結晶に接触させて溶融帯を形成した状態で種結晶と加熱源との相対位置を移動させて結晶を育成した後に0.1MPa以上の酸素分圧雰囲気中、1200~1450℃でアニールすることを特徴とする請求項1記載のカルシア・アルミナ系酸化物単結晶の製造方法。

【請求項3】
 
円筒状耐火材を加熱領域内に挿入して円筒状耐火材を加熱して育成結晶を保温することにより結晶の成長界面の形状を横方向からみて平坦形状か、あるいは上方に凸形状にすることにより気泡のない単結晶を育成することを特徴とする請求項2記載のカルシア・アルミナ系酸化物単結晶の製造方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2001226843thum.jpg
State of application right Registered
Reference ( R and D project ) ERATO HOSONO Transparent ElectroActive Materials AREA
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