2021 Fiscal Year Annual Research Report
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19K05668
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
増井 敏行 鳥取大学, 工学研究科, 教授 (00304006)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 無機顔料 / 黒色 / セリウム / バナジウム / 複合酸化物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
遮熱顔料とは，赤外領域の光の反射特性を利用した蓄熱防止を目的とする機能性顔料のことである．一般に，遮熱効果は色相が白色に近いほど高く，黒色に近いものほど低くなる．既存の黒色遮熱無機顔料としては，Fe2TiO4や(Fe,Cr)2O3などが知られているが，Fe2TiO4は遮熱性能が不十分であり，(Fe,Cr)2O3は有害な元素であるクロムを含んでいることが課題となっている．従って，黒色を呈しながらも近赤外領域の光を効率よく反射することのできる遮熱特性を持った新規顔料の開発が求められている．そこで本研究では，可視光線を吸収して黒色を呈するにもかかわらず，近赤外線を高反射して，温度上昇を抑制する新しい黒色遮熱顔料の開発を目指した．
令和３年度は，前年度に黒色でありながら近赤外光を反射することを見いだしたGdドープCeVO4について，さらなる黒色度及び遮熱特性の向上を目指し，固溶させるGdの量をさまざまに変えたCe1-xGdxVO4（0≦x≦0.30）を合成した．得られた各試料の色彩と日射反射率を評価し，最適組成を求めた．
その結果，0≦x≦0.20の試料においてはGdの固溶量の増加に伴い，吸収波長は長波長側へシフトするが，0.20＜xの試料ではx＝0.20の試料よりも吸収波長が短波長側に現れることがわかった．すなわち高い黒色度と近赤外反射能を両立させるにはGd固溶量の最適値が存在することを見いだした．合成した試料のなかで，Ce0.80Gd0.20VO4が最も長波長側の光を吸収し，高い近赤外線反射能（日射反射率：66.9 %）を有しながらも，純粋な黒色に近い色（彩度：6.35）を呈することを明らかにした．
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