1995 Fiscal Year Annual Research Report
新エマルジョン法による多成分セラミックス単分散粒子合成の実用化
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07555669
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Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
水谷 惟恭 東京工業大学, 工学部, 教授 (60016558)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
桜井 修 東京工業大学, 工学部, 教務職員 (20108195)
篠崎 和夫 東京工業大学, 工学部, 助教授 (00196388)
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| Keywords | エマルジョン / 単分散粒子 / セラミックス |
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| Research Abstract |
1.アルコキシドエマルジョンの生成機構
このプロセスには混合溶媒の相互溶解度、アルコキシドと水のこれらの溶媒への溶解度が重要な要因となる。n-オクタノールとアセトニトリルは20℃以下では2層に分離する。下層はn-オクタノールで、上層はアセトニトリルになる。20℃以上では、均一混合状態になり、アセトニトリル-中にn-オクタノールが分散したエマルジョン状態と考えられ、W/O型である。次にこれにアルコキシドを加えると、アルコキシドはn-オクタノールに溶解し、アセトニトリルには溶解しない。アルコキシドが溶解したオクタノール液滴がアセトニトリル中に分散した状態になる。水はアセトニトリルに溶解するので、水はアルコキシド液滴と反応し、水酸化物の粒子となる。この時、スズ・ブトキシドはアセトニトリル中に溶解する。この溶解度はアセトニトリルの割合が減少するにつれて低下した。一方、アルミニウムアルコキシドは溶解度が低いので、このようなことが起こらなかった。
2.エマルジョン液滴径の測定と加水分解状況
エマルジョン液滴を分光光度計を用いて測定した。加水分解が進むにつれてバイモーダルな粒度分布を示した。これはアルコキシドの液滴が加水分解して生成した固体粒径とエマルジョン液滴径に相当するもので、加水分解が進行するにつれて固体径が増加し、液滴径の個数が減少した。両者の合計個数はほぼ一定なことから、液滴1個から固体粒子1個が生成していることが分かった。
3.酸化チタン粒子の生成と焼結
このようにして作った酸化チタン粒子の成形性や焼結性を調べた。
4.溶媒の選択
種々の溶媒についてエマルジョンの生成条件を検討した。その結果溶解度パラメータによって説明できることがわかった。
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