その場結晶成長・粒子配向を利用した高機能セラミック多孔材の創製

Research Project

Project/Area Number	18760512
Research Category	Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Inorganic materials/Physical properties
Research Institution	Tokyo Institute of Technology (2007) National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (2006)
Principal Investigator	吉田克己 Tokyo Institute of Technology, 原子炉工学研究所, 助教 (20337710)
Project Period (FY)	2006 – 2007
Project Status	Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help	¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000) Fiscal Year 2007: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000) Fiscal Year 2006: ¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
Keywords	結晶成長 / 構造・機能材料 / セラミックス / 多孔質材料
Research Abstract	平成19年度は,アルコキシド加水分解法を用いた特異な形態を有する針状ムライトについての生成メカニズムの解明,スピネル添加ムライトセラミックスの焼結性及び微構造の検討,スピネル添加ムライト多孔体の作製及び多孔体の水熱腐食による気孔内部でのその場結晶成長について検討した. アルコキシド加水分解法による特異な形態を有する針状ムライトについて,生成メカニズムを検討したところ,アルミニウムイソプロポキシドをエタノールに分散させると,針状形態となり,加水分解によりその形態を継承して,特異な形態を有する針状ムライト前駆体が得られることを明らかにした.また,ムライト原料に, Mg-Alスピネル粉末を5〜15mass%添加し,常圧焼結したところ,スピネル添加により焼結性が著しく向上し,粒成長が促進され,柱状粒子が発達した組織となった.また,低温焼結が可能であることも見出した.室温での熱伝導率は,スピネル無添加ムライトよりも高い値となった.スピネル添加ムライトについて,球状ポリマーを造孔材として多孔体を作製した結果,焼結性の向上に伴い,骨格内に焼結不十分による無駄な気孔が存在せず,気孔径制御された柱状組織を有するムライト多孔体を得ることができた.この多孔体について,気孔内部での柱状組織の発達を目指して水熱合成装置を用いて300度で水熱腐食させたところ,気孔内部で微細な柱状粒子の成長が見られた.水熱条件の最適化により,目的とする特異な構造を有する高機能多孔材の創製が可能であることが示唆された.