超塑性セラミックス粉末を用いる固体酸化物型燃料電池用電解質-電極の一体成形加工

Research Project

Project/Area Number	17760587
Research Category	Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Material processing/treatments
Research Institution	Kobe City College of Technology
Principal Investigator	早稲田一嘉神戸市立工業高等専門学校, 機械工学科, 講師 (20390479)
Project Period (FY)	2005 – 2006
Project Status	Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help	¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000) Fiscal Year 2006: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000) Fiscal Year 2005: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Keywords	構造・機能材料 / 材料加工・処理 / セラミックス / 燃料電池
Research Abstract	傾斜機能を持ち合わせた超塑性セラミック薄膜の成型に注力した。昨年までに選定した分散剤(溶媒)によって一般の顔料系インクと同等あるいは本研究のにおける塗布条件に適する分散性を有する配合を調査し、インクジェットヘッドから独自に配合した超塑性セラミック顔料インクが塗布が可能であろう条件を見出せた。また、塗布するための被接合材の選定・調査を新たに追加した。インクジェットヘッドによるインク塗布とその後の接合実験において高温状態での超塑性セラミック薄膜の挙動の安定化を両立する被接合材の選定をし、選定条件を見出せた。超塑性セラミックを1450℃(1723K)以上で超塑性変形させるために昨年度に選定・設計した、高温発熱体ユニット及び成形のための高温圧縮用SiC(炭化珪素)製冶具を組み合わせた。本年度においては高温ユニット中で高精度な短軸圧縮が可能となるように再設計し、高温温度センサ、圧縮型ロードセルによる成形時の応力測定機能のPCへの統合を追加し、そのための機構を再検討した。当初の実施計画においては"中間材とZrO_2系セラミックス"また"中間材と白金"の接合を実施し、良好な接合条件が確定した時点で"ZrO_2系セラミックス-中間材-白金"の接合(同時・あるいは2段階)を実行する予定であったが、中間材とZrO_2系セラミックスを連続的な特性とする傾斜機能を有するセラミック薄膜の成型に手間取り、また接合装置の改修においては高温中での高精度な短軸圧縮の再設計が進まず、当初の計画全体を達成することができなかった。しかしながら、本研究成果の一部は、日本高専学会誌論文特集号,第12巻2号に投稿するなど、一定の成果を得た。