2006 Fiscal Year Annual Research Report
コロイドプロセスの高度化による高次構造セラミックスの創製
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16350117
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
目 義雄 独立行政法人物質・材料研究機構, ナノセラミックスセンター, センター長 (00354217)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
不動寺 浩 独立行政法人物質・材料研究機構, 光材料センター, 主任研究員 (20354160)
鈴木 達 独立行政法人物質・材料研究機構, ナノセラミックスセンター, 主幹研究員 (50267407)
打越 哲郎 独立行政法人物質・材料研究機構, ナノセラミックスセンター, 主幹研究員 (90354216)
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| Keywords | セラミックス / 磁場 / 配向体 / 分散制御 / コロイドプロセス / 窒化珪素 / 酸化チタン / アパタイト |
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| Research Abstract |
市販品の微粒子を対象に、非立方晶の多くの系に強磁場コロイドプロセスによる配向が適用できることを示してきた。高度な配向制御を行うため、合成過程で凝集したナノ粒子の再単分散技術の確立と凝集が配向および微構造制御にどう影響するかを系統的に検討する必要がある。凝集ナノ粒子あるいは強く凝集した微粒子は、超音波照射では解砕できない。そこで、ビーズミルのビーズ径を0.05mmと小さくすることでビーズと凝集粒子の衝突頻度を高め、かつ衝撃エネルギーを小さくすることで、ナノ粒子や強く凝集した微粒子でも再分散可能であることを水酸アパタイト、ジルコニア粒子で実証した。単分散したサスペンションから、高配向アパタイトおよび正方晶ジルコニア焼結体の作製に成功した。厚膜系のセラミックスのパターン形成プロセスとして、マイクロモールドキャピラリー法(MIMIC)をセラミックスの新規コロイドプロセスとして位置付け、そのパターン形成の高度化を進めた。酸化チタンナノ粒子の水系、非水系サスペンションを作製し、パターン形成過程を観察することで、ナノ粒子の単分散が極めて重要であること、溶媒の蒸発速度の制御が重要であること、などを明らかにした。また、反応焼結を利用した配向複合酸化物の合成は、多様な複合酸化物に適用可能であることが分かってきた。α-窒化珪素を主成分とする素粉末の反応焼結の際に、磁場中スリップキャストで配向させた微量のβ-窒化珪素粒子が一種のテンプレートとなり、高配向β-窒化珪素およびβ-サイアロン焼結体が作製できることを実証した。
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