新材料（2）

[PY-98] Synthesis of Pr₂S₃ by CS₂ Gas Sulfurization of Pr₆O₁₁ and Its Possibility as a Radio Wave Absorber Having Pigment Properties

○Toshiyuki Homma¹, Shinji Hirai¹, Toshihiro Kuzuya¹, Kishio Hidaka², Eiji Nakamura³ (1. Muroran Institute of Technology, 2. Yamagata University, 3. Santoku Corporation)

Keywords:CS2 Gas Sulfurization, Praseodymium Sesquisulfide, Phase Transformation, Radio Wave Absorber, Pigment

RE₂S₃（RE=La,Ce,Pr,Nd）は斜方晶のα相から正方晶のβ相、さらに立方晶のγ相に相変態することが知られている。なかでも、β相は、幅広い組成範囲を有し、さらに酸素によって安定化されるためR₁₀S_15-xO_x（0≤x≤1）と表わされる。これまで、La₂O₃のCS₂ガス硫化法によりβ相のLa₂S₃粉末を合成し、次いでこれをエポキシ樹脂に分散させたものを用意し、電波吸収特性を測定してきた。その結果、電波吸収特性は酸素含有量に依存し、0.27～0.93 wt%のS11反射特性は－15 dB、なかでも0.23～0.33 wt%の場合は誘電体の双極子モーメントによる影響によりS21透過特性も－10 dBとなり、実用レベルの値を確認している。ところで、β相は絶縁体として振る舞うばかりでなく、三波長蛍光灯の下でLa₂S₃は黄、Ce₂S₃は赤、Pr₂S₃はパステルグリーン、Nd₂S₃はライトグリーンと色彩が鮮やかなものが多く、さらに紫外線の下で退色しないため、無機顔料として注目されてきた。本研究では、Pr₆O₁₁粉末のCS₂ガス硫化によりβ-Pr₂S₃粉末を合成し、相と酸素含有量が分光測色計により計測される分光反射率に及ぼす影響について明らかにした。その結果、酸素含有量が増加するほど、β-Pr₂S₃粉末のa軸、c軸の格子定数は減少するとともに、分光反射率の低下が確認された。