中空Al_2O_3ナノ構造を利用した軽量・低熱伝導材料

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22760508
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 松村 功徳 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教 (20447329)
• Keywords: ナノ粒子 / アルミナ / 中空構造 / 低熱伝導

Research Abstract

Alナノ粒子を高温加熱することで、中空Al_2O_3ナノ粒子を基本構造として持つ中空ナノ構造Al_2O_3材料を作製し、軽量性・低熱伝導率性を有する中空ナノ構造を保持した中空ナノ構造Al_2O_3材料を実現するために必要なプロセス条件、特性を明らかにすることを目的に研究を行った。
この目的を達成するために、平成23年度においては、申請者が平成22年度に行った研究の結果を基に、中空Al_2O_3ナノ粒子材料の作製と評価を行い、中空Al_2O_3ナノ粒子構造形成メカニズムを検討するとともに、加熱条件が中空Al_2O_3ナノ粒子構造に及ぼす作製条件を決定することを行った。
中空Al_2O_3ナノ粒子の材料特性の評価:中空Al_2O_3ナノ粒子材料の特性評価を行った。中空Al_2O_3ナノ粒子材料に負荷を加え、波長630nmのレーザーを分散粒子に照射し、粒子からの蛍光スペクトルの測定を行った。Al_2O_3からの蛍光スペクトルのピーク位置(R1ピーク、R2ピーク)は材料中の応力状態と関係が知られており、この関係を用いて応力の算出を行った。また、中空Al_2O_3ナノ粒子の構造を観察した結果から密度を見積もった。
中空A12儀ナノ粒子の材料学的考察:中空Al_2O_3ナノ粒子の構造と最高加熱温度と加熱保持温度といったプロセス条件の関係、中空Al_2O_3ナノ粒子の特性の結果をまとめ、整理した。この結果を基に、中空Al_2O_3ナノ粒子が高い中空性を保持するための条件の考察を行った。