| Research Abstract |
本研究で取り組んでいる多孔質炭素材料は,米糠が持つ天然の多孔質構造と,そこに含まれるミネラル成分を,できるだけ手をかけずにそのまま利用し,工業原料として利用していくことを目指して開発しているものである.さらに,射出成形できる炭素材料としての利点も活かした商品化を目指している.米糠は,900℃で焼成された後,合成高分子と混合・焼成して多孔質炭素材料となる.この素材には,炭素が持つ良好な摩擦摺動性,導電性,水素透過性,軽量,環境無負荷などの性質が保持され,さらに,天然のミネラル成分の炭化物が硬度や強度を高める働きをしている.
本年度は,耐久性の評価,その中でも特に動的な疲労強度を測定するシステムの確立と評価を計画していた.しかし,試作品を評価している段階で,動的な耐久性以前に,耐水性・膨潤性などの環境劣化に関する耐久性を克服するのが先決であることがわかり,実用上重要な水環境下での劣化を防ぐ課題に取り組んだ.得られた結果の要約を以下に示す.
(1)化学的な分析の結果,耐水性を低下させているのは,米糠中に含まれるK, Ca, Pが結合したリン酸塩の持つ吸水性によることがわかった.すなわち,そのような化合物が生成しない工夫が必要となる.
(2)具体的には,米糠焼成粉体に含まれるリン酸塩を成形前に洗い出す前処理を実施することにした.
(3)その結果,従来の強度よりも高く,より耐水性も向上した多孔質炭素を得ることができた.
(4)さらに,米糠に混ぜる合成高分子の種類を変えることによって,生成する炭化物を制御できることがわかり,それらを実施することによって,さらに耐水性を改善した材料を作成することができた.
また,動的な耐久性試験については,試験装置の作成等の準備を終え,いつでも実施できる態勢を整えることができた.
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