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水溶性ジルコニウム塩で分散安定化した濃厚化極限セラミックス泥漿を用いたその場成形

Research Project

Project/Area Number 14655237
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Inorganic materials/Physical properties
Research InstitutionGifu University

Principal Investigator

櫻田 修  岐阜大学, 工学部, 助教授 (10235228)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 橋場 稔  岐阜大学, 工学部, 教授 (90021617)
尾畑 成造  岐阜県セラミックス技術研究所, 主任研究員
Project Period (FY) 2002 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2004: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2002: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Keywordsセラミックス成型法 / セラミックス / その場成形法 / 泥漿 / 水溶性ジルコニウム塩 / 尿素 / 尿素加水分解酵素 / 攪拌脱泡装置 / セラミックスの成型法 / アルミナ / その場成型法 / セラミックス成形法 / 撹拌脱泡装置
Research Abstract

本研究の目的は,水溶性ジルコニウム塩を添加して安定化した濃厚泥漿の成形法を確立のための基礎研究をすることにある.我々はアルミナ,ジルコニア,炭化ケイ素についていずれの場合も水溶性ジルコニウム塩の添加により弱酸性領域で分散・流動性が向上し,最低なpH範囲からpHが上昇するとその流動性が極端に悪くなることを泥漿の流動挙動の測定から示した.特にアルミナ泥漿の場合、pHが4.3付近で良好な流動挙動が得られ,そのpHよりも低くなっても高くなっても流動性が悪くなること,このpH4.3付近で60vol%という極めて高濃度な泥漿を調製することが可能であることを見出した.この濃厚泥漿にあらかじめ尿素を添加し,型に流し込む直前に尿素加水分解酵素を添加し,泥漿のpHを均一に上昇させて泥漿を凝集固化させる新規なその場直接成形法を開発することができた.
一方,泥漿調製にはこの分散剤として使用する水溶性ジルコニウム塩の簡便な定量法が必要となる.我々は水溶性ジルコニウム塩の水溶液が陽イオン性高分子電解質としての性質を示すことに着目し,陰イオン性高分子電解質であるポリビニル硫酸イオンと定量的に反応することを利用したコロイド滴定法を用いて定量できることを見出した.この滴定法の終点検出にコロイド滴定で終点検出指示薬として使用されるトルイジンブルー(TB)を選択的に検出するTB選択性PVC電極を用いた電位差滴定法によって終点前後でのフリーのTBイオン濃度変化を検出して終点を再現性良く簡便に決定できることを報告した.
また,濃厚化極限近傍の泥漿の調製に本申請で購入した撹拌脱泡装置を使用する方法について検討し,泥漿調製の短時間化,均質な泥漿の混合に有効であることを示した.この撹拌脱泡装置を使用したその場直接成形法で従来の成形法とかわらない高密度、高強度の焼成体を短時間で作製可能であることを示した.

Report

(3 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • 2002 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2004 2002 Other

All Journal Article (6 results) Publications (4 results)

  • [Journal Article] Colloidal Titration of Aqueous Zirconium Solutions with Poly(vinyl sulfate) by Potentiometric Endpoint Detection Using a Toluidine Blue Selective Electrode2004

    • Author(s)
      O.Sakurada, Y.Kato, N.Kito, K.Kameyama, T.Hattori, M.Hashiba
    • Journal Title

      Analytical Sciences 20・2

      Pages: 311-314

    • NAID

      10012046888

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Rheological Properties of Slurries Prepared Using a Planetary Mixer2004

    • Author(s)
      N.Adachi, M.Hashiba, O.Sakurada
    • Journal Title

      Ceramics International 30

      Pages: 1055-1058

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Rheological Properties of Zirconia Slurries Prepared Using a New Planetary Mixer2004

    • Author(s)
      N.Adachi, O.Sakurada, M.Hashiba
    • Journal Title

      Journal of the Ceramic Society of Japan 112・5

    • NAID

      130004610162

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Direct Coagulation Casting of Alumina Slurries Stabilized through Zirconium Acetate Using an Enzyme-Catalyzed Reaction2004

    • Author(s)
      N.Adachi, O.Sakurada, M.Hashiba
    • Journal Title

      Transactions of the Materials Research Socoety of Japan 29・5

      Pages: 2037-2040

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Direct Casting of Aqueous Alumina Slurries Using Increase of Ionic Strength by Addition of Yttria2004

    • Author(s)
      O.Sakurada, S.Imaeda, M.Hashiba
    • Journal Title

      Transactions of the Materials Research Socoety of Japan 29・5

      Pages: 2045-2048

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] In-situ Direct-casting of Alumina Slurry Stabilized with Zirconium Acetate Using Enzyme Reaction2002

    • Author(s)
      O.Sakurada, H.Konishi, M.Hashiba
    • Journal Title

      Key Engineering Materials 206-213

      Pages: 381-384

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] O.Sakurada, H.Konishi, M.Hashiba: "In-situ Direct-casting of Alumina Slurry Stabilized with Zirconium Acetate Using Enzyme Reaction"Key Engineering Materials. 206-213. 381-384 (2002)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] O.Sakurada, Y.Kato, N.Kito, K.Kameyama, T.Hattori, M.Hashiba: "Colloidal Titration of Aqueous Zirconium Solutions with Poly(vinyl sulfate) by Potentiometric Endpoint Detection Using a Toluidine Blue Selective Electrode"Analytical Sciences. 20・2. 311-314 (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] N.Adachi, M.Hashiba, O.Sakurada: "Rheological Properties of Slurries Prepared Using a Planetary Mixer"Ceramics International. in press. (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] O.Sakurada, H.Konishi, M.Hashiba: "In-situ Direct-casting of Alumina Slurry Stabilized with Ziroconium Acetats Using Enzyne Reaction"Key engineering Materials. 206-213. 381-384 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report

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Published: 2002-04-01   Modified: 2016-04-21  

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