2022 Fiscal Year Research-status Report
Design for conductive ceramics composite
| Project/Area Number |
22K18901
|
|---|
| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
|---|
Principal Investigator |
武藤 浩行 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20293756)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
TAN WAIKIAN 豊橋技術科学大学, 総合教育院, 准教授 (10747695)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
|
| Keywords | 導電性セラミックス / コアシェル複合顆粒 / 顆粒化 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
粉末をプレス成形して、焼結することでバルク体を製造する粉末冶金技術は産業界では汎用的に用いられモノづくりの基本となっている。さらに、マトリックスに添加物を分散させ複合化させることで、更なる特性向上が見込まれる（複合材料）。従来の複合材料の作製プロセスでは、マトリックス粒子と添加粒子を機械的に混合し「均一に」添加物が分散した微構造を目指すことになるが、ある規則性を持った配列で添加物を導入することは不可能である。例えば、セラミックスに導電性を付与したい場合、電気伝達のための経路（パーコレーション構造）を導入する必要がある。この場合、「均一」に導入しても意味がなく、添加物を連続的に「偏析」させて効率よく連続相を確保することが重要となる。本研究では、このように、より少ない添加量（パーコレーション閾値の低減）で、確実なパーコレーション構造をデザインすることができる革新的な粉末冶金プロセスの確立に挑戦している。
初年度はパーコレーション構造導入のために重要な基本要素である顆粒の品質向上を目指した。導電性に関与しないコア部（セラミック粒子）と導電性を付与するシェル部（セラミックス粒子と導電性ナノ物質）から構成されるコアシェル複合顆粒を作製した。特に、単分散性、充填性を確立するための基礎検討を行なった。導電性物質であるカーボンナノチューブの分散技術を確立できたことで、単分散性の高いコアシェル複合顆粒を作製することができた。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初計画した構造のコアシェル複合顆粒を作製することができており、加えて導電物質の添加量の制御方法も確立しつつあることから予定を上回り前倒しで進捗している。
|
| Strategy for Future Research Activity |
導電性物質の添加量をさらに低減するためには、コアシェル複合顆粒のコア部とシェル部の割合を自由に制御する必要がある。そこで当初計画では想定していなかったが、焼結体の作製と並行して、コアシェル顆粒のさらなる構造制御にも取り組む計画である。
|
| Causes of Carryover |
予定していた消耗品類の納品が遅れたため今年度に繰越が生じたが研究計画自体の変更は不要であった。本年度は昨年度購入予定であった消耗品を用いて研究を加速させる計画である。
|
