2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of densification process by environmentally friendly hydrothermal method without sintering
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18H05341
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
中平 敦 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90172387)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉田 要 一般財団法人ファインセラミックスセンター, その他部局等, 上級研究員 (00397522)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2022-03-31
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| Keywords | セラミックス / 無焼成 / 水熱 / ソルボサーマル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
セラミックスを対象に、水溶液溶媒を僅かに添加し中低温域（100℃～300℃）での改良型水熱プロセス処理によって、セラミックスを高温焼成することなくバルク化（緻密化）するプロセスの開発を行うことを目的とした。本年度は現在の水熱プロセスをベースに水溶液溶媒下にて中低温域（100℃～300℃）の新規改良型水熱プロセス処理の確立のための基礎実験を行なった。アルミナをベースとした多孔性ナノセラミックス粉末をソフトケミカルプロセスにて合成し、それらを100℃～150℃の新規改良型水熱プロセス処理することで緻密化の可能性を検討した。特に水熱プロセスのパラメーター（特に温度、溶媒、溶媒比、時間など）の検討を行い緻密化に有利なパラメーターの探索を行なった。さらに水熱プロセスに加えてソルボサーマルプロセスの検討もあわせて行なった。緻密化を試みたセラミックスバルクについて構造評価を、大学既設のXRD、FT-IR、XAFS等で評価した。さらに緻密ゼオライトの原子レベルの構造評価・粒界構造をＳＥＭおよびＴＥＭなどにて詳細に解析を進めた。
これらの研究から得られた成果により、各種セラミックスを100℃～300℃の温度域にて緻密化を可能とするバルク化プロセスの確立のための基礎研究を実施し、所定の成果を得た。あわせて各種セラミックスを100℃～300℃の温度域にて緻密な膜化を可能とするプロセッシングの確立のための基礎研究を実施した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
セラミックスを対象に、水溶液溶媒を僅かに添加し中低温域（100℃～300℃）での改良型水熱プロセス処理によって、セラミックスを高温焼成することなくバルク化（緻密化）するプロセスの開発を行うために必要な基礎的な研究を概ね予定どうり行なう事ができた。それらの成果は予定したスケジュールに沿うものであり、概ね順調に研究は進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度に得られた成果をベースとして、重要な機能性ナノセラミックスである各種のゼオライト、メソポーラス材料などを対象として、セラミックスを高温焼成することなくバルク化するプロセスの開発を行うために必要な基礎的な研究を進める。２０１９年度は特に緻密化が困難な多孔性セラミックス（特にメソポーラス材料）の緻密化のための実験パラメーターの解明を進め、焼成無しでの緻密化プロセスの開発の基礎を確立する。また、緻密化を試みたバルク試料を評価することで中低温度域で緻密化させるために必要な合成パラメーターを明らかにし、その成果を水熱処理プロセスの改良にフィードバックする。
得られた試料については、構造評価を中心に評価を行う。主に、大学既設のXRD、FT-IR、XAFS、固体NMR等で評価する。さらに緻密ゼオライトの原子レベルの構造評価・粒界構造をTEMにて詳細に解析する。また、N2ガス吸着挙動は既存の装置にて評価し、更に他の特性評価も併せて進め、併せてガス分離性能なども評価する。
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Research Products
(2 results)
