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Study on energy-saving manufacturing process of three-dimensional silica glass structure by photo-curing method

Research Project

Project/Area Number 17K06876
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Metal making/Resorce production engineering
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

Fujino Shigeru  九州大学, グローバルイノベーションセンター, 教授 (10304833)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsシリカガラス / 焼結 / 光硬化 / 省エネルギー製造プロセス / 成形加工 / スラリー / 光重合 / 光透過性 / シリカ / ガラス / ガラス構造 / 機能性ガラス
Outline of Final Research Achievements

Silica glass attracts considerable interest because of its excellent properties of low thermal expansion, chemical durability and mechanical strength, and high transmittance in the vacuum­ultraviolet to near-infrared region. We present a procedure for fabricating transparent silica glass that involves the sintering of green bodies prepared from a silica/polymer mesoporous composite. The composite was prepared by irradiating a liquid mixture of silica, acrylic monomers and a photo-initiator with LED light. Formability of the mesoporous composite was dependent on the pH of the SiO2 suspension, and chemical composition (weight ratio of silica and acrylic monomers). By sintering the composite in air at 1250°C, monolithic transparent silica glass was obtained with no cracks.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

シリカガラスは光学的、機械的強度等の性質に優れているにも関わらず、特殊かつ大型な設備を用いて2000 ℃以上の高い温度で製造されることと、所望の形状に成形加工するには、酸水素ガスバーナー等2300℃と多量の熱エネルギーと複雑な加工技術が必要である事などの問題点を抱えている。本研究ではシリカガラスの製造プロセスの簡略化ならびに、より複雑な形状を容易に造形できる省エネルギー型透明シリカガラスの製造プロセスに寄与することができる。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (3 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] 切削不要・微細成形が可能な高機能石英ガラス2017

    • Author(s)
      藤野茂
    • Journal Title

      第86回レーザー加工学会講演論文集

      Volume: - Pages: 167-170

    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Preparation and properties of functional transparent silica glass by sintering2019

    • Author(s)
      Shigeru Fujino
    • Organizer
      International Conference on Renewable Energy Research & Challenge 2019 in conjunction with The 12th Regional Conference on Energy Engineering
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 室温インプリント法によるシリカガラス表面への微細加工に関する研究2019

    • Author(s)
      藤野茂
    • Organizer
      日本セラミックス協会九州支部秋季研究発表会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Experimental progress towards positronium Bose-Einstein condensation2019

    • Author(s)
      A. Ishida,K. Shua,K. Yamada, K. Hashidate,T. Namba, S. Asai, M. Kuwata-Gonokami, Y. Tajima, E. Chae, K. Yoshioka, N. Oshima, B. E. O’Rourke, K. Michishio,K. Ito, K. Kumagai, R. Suzuki, S. Fujino
    • Organizer
      8th International Conference on New Frontiers in Physics
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Recent progress towards positronium Bose-Einstein condensation2019

    • Author(s)
      A. Ishida,K. Shua,K. Yamada, K. Hashidate,T. Namba, S. Asai, M. Kuwata-Gonokami, Y. Tajima, E. Chae, K. Yoshioka, N. Oshima, B. E. O’Rourke, K. Michishio,K. Ito, K. Kumagai, R. Suzuki, S. Fujino
    • Organizer
      15th International Workshop on Positron Beam Techniques and Applications
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ボース・アインシュタイン凝縮を目指したポジトロニウム冷却I2019

    • Author(s)
      周健治,山田恭平,橋立佳央理,石田明,難波俊雄,浅井祥仁,五神真,田島陽平,蔡恩美,吉岡孝高 , 大島永康,オロークブライアン,満汐孝治,伊藤賢志,熊谷和博,鈴木良一,藤野茂, 川合健太郎,兵頭俊夫,望月出海,和田健
    • Organizer
      日本物理学会第74回年次大会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Development of Cooling System for Positronium Bose-Einstein Condensation2019

    • Author(s)
      K. Yamada, K. Shu, K. Hashidate, A. Ishida, T. NambaA, S. Asai M. Kuwata-Gonokami, Y. Tajima, E. Chae, K. Yoshioka N. OshimaC, B. E. O’Rourke, K. Michishio, K. Ito K. Kumagai, R. Suzuki, S. Fujino, T. Hyodo, I. Mochizuki, K. Wada
    • Organizer
      第11回 FPUA: Fundamental Physics using Atoms
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      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of cooling system for positronium2018

    • Author(s)
      K. Shu, K. Yamada, A. Ishida, T. Namba, S. Asai, E. Chae, K. Yoshioka, M. Kuwata-Gonokami, N. Oshima, . E. O’Rourke, K. Michishio, K. Ito, K. Kumagai, R. Suzuki, S. Fujino, T. Hyodo, I, Mochizuki, K. Wada, and K. Kawai
    • Organizer
      18TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON POSITRON ANNIHILATION (ICPA18)
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Positron focusing system and positronium thermalization measurement for realizing positronium Bose-Einstein condensation2018

    • Author(s)
      A. Ishida, K. Shu, T. Murayoshi, T. Namba, S. Asai, E. Chae, K. Yoshioka, M. Kuwata-Gonokami, N. Oshima, B. E. O’Rourke, K. Michishio, K. Ito, K. Kumagai, R. Suzuki, S. Fujino, T. Hyodo, I. Mochizuki, K. Wada, K. Kawai
    • Organizer
      18TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON POSITRON ANNIHILATION (ICPA18)
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      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ボース・アインシュタイン凝縮を目指したポジトロニウム冷却 I2018

    • Author(s)
      周健治,山田恭平,石田明,難波俊雄,浅井祥仁,蔡恩美,吉岡 孝高,五神真,大島永康,オロークブライアン,満汐孝治,伊 藤賢志,熊谷和博,鈴木良一,藤野茂,川合健太郎,兵 頭俊夫,望月出海,和田健
    • Organizer
      日本物理学会2018年秋季大会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] ボース・アインシュタイン凝縮を目指したポジトロニウム冷却Ⅰ2018

    • Author(s)
      石田 明,周 健治,村吉 諄之,難波 俊雄,浅井 祥仁,蔡 恩美,吉岡 孝高,五神 真,大島 永康,オローク ブライアン,滿汐 孝治,伊藤 賢志,熊谷 和博,鈴木 良一,藤野 茂,兵頭 俊夫,望月 出海,和田 健
    • Organizer
      日本物理学会年次大会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] ボース・アインシュタイン凝縮を目指したポジトロニウム冷却Ⅱ2018

    • Author(s)
      周 健治,村吉 諄之,石田 明,難波 俊雄,浅井 祥仁,蔡 恩美,吉岡 孝高,五神 真,大島 永康,オローク ブライアン,滿汐 孝治,伊藤 賢志,熊谷 和博,鈴木 良一,藤野 茂,兵頭 俊夫,望月 出海,和田 健
    • Organizer
      日本物理学会年次大会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] ボース・アインシュタイン凝縮を目指したポジトロニウム冷却Ⅰ2017

    • Author(s)
      周 健治,村吉 諄之,石田 明,難波 俊雄,浅井 祥仁,吉岡 孝高,蔡 恩美,五神 真,大島 永康,満汐 孝治,オローク ブライアン,鈴木 良一,藤野 茂,望月 出海,兵頭 俊夫
    • Organizer
      日本物理学会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] ボース・アインシュタイン凝縮を目指したポジトロニウム冷却2017

    • Author(s)
      周 健治,村吉 諄之,樊 星,石田 明,難波 俊雄,浅井 祥仁,吉岡 孝高,五神 真,大島 永康,オローク ブライアン,鈴木 良一,藤野 茂
    • Organizer
      第54回アイソトープ・放射線研究発表会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 無機成形体製造用組成物、無機成形体の製造方法2018

    • Inventor(s)
      藤野茂
    • Industrial Property Rights Holder
      藤野茂
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2018
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      2018 Research-status Report
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] シリカガラス前駆体製造方法、シリカガラス前駆体、シリカガラス製造方法、及びシリカガラス2017

    • Inventor(s)
      藤野茂
    • Industrial Property Rights Holder
      九州大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2017
    • Acquisition Date
      2019
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 組成物、無機成形体の製造方法2017

    • Inventor(s)
      藤野茂
    • Industrial Property Rights Holder
      九州大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2017-122965
    • Filing Date
      2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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