炭素の多様性を活かした複合セラミックスの開発

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03353006
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 木村 脩七 東京工業大学, 工学部, 教授 (70016856)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 稲垣 道夫 北海道大学, 工学部, 教授 (20023054) ; 奥 達雄 茨城大学, 工学部, 教授 (90224146) ; 小林 和夫 長崎大学, 工学部, 教授 (30225495) ; 岡村 清人 大阪府立大学, 工学部, 教授 (70005974) ; 澤岡 昭 東京工業大学, 工業材科研究所, 教授 (40029468)
• Keywords: 炭素材料 / sp混成 / カ-ボンアロイ / ダイヤモンド / カ-バイド / 黒鉛 / インタ-カレ-ション / C / Cコンポジット

Research Abstract

炭素系材料は、その優れた熱的、力学的、電気的、磁気的、化学的、核的等の性質の故に、電極材料、高温構造用材料、電池材料、繊維材料、原子力用材料等の数々の分野で利用されている。これらの材料の優れた性質は、sp混成軌道に起因しているが、これを理解し発展させることにより、新素材の開発が可能である。本研究は、炭素系を含む軽元素の複合セラミックス多様性を幅広い観点から検討することを目指しており、これらの材料の特性を発現する基本をまず理解し、次にこれらの材料において新しい材料の創製の可能性を共同で研究・調査する事を目的として進めた。すなわち、炭素の多様性を見直すためには、物理学、化学、電気、核、物質工学、材料科学等々の極めて幅の広い専門と、それらの基礎的な知識とプロセス並びに評価が必要となり、これらを結集して初めて優れた複合セラミックスの開発が可能となる。これら炭素系複合セラミックスの機能発現の可能性は萌芽段階にあるので、新しい展開を進めるためには、研究基盤の確立が必要である。すなわち、本研究で明らかにされた部分を共同で研究し、優れた機能を発揮出来る材料を開発する事を目的として重点領域研究にまで発展させようとするのもので、そのため、本研究では炭素の結合多様性に立ち返って企画調査を行った。
炭素系を含む軽元素の複合セラミックスの各種機能の発現がsp混成軌道に起因するという共通の観点に立脚して全体計画を検討した結果、ダイヤモンド、炭化物、黒鉛、複合材料、黒鉛層間化合物に加えて、新しい炭素系の材料を極限手法で開発し、sp混成軌道の観点から原子論的に検討する新しい班を設ける必要性があることを指摘した。そして、重点領域研究に発展させる場合の研究計画、班構成、期間、予算規模、代表者、事務局等について検討し、申請書を作成した。