ナノ秒技術とナノテクの融合による無機材料配向焼結手法の開発

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24246108
• Research Institution: Nagaoka University of Technology
• Principal Investigator: 中山 忠親 長岡技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10324849)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 安田 公一 東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (20191306) ; 関野 徹 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (20226658) ; 末松 久幸 長岡技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30222045) ; 和田 匡史 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, 研究員 (30426506) ; 床井 良徳 長岡工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (80572742)
• Project Period (FY): 2012-10-31 – 2015-03-31
• Keywords: 無機材料科学 / ナノ秒パルス / 配向制御 / セラミックスプロセッシング

Outline of Annual Research Achievements

前年度までに開発されたナノ秒パルス電場を用いた新規なセラミックス配向制御手法を用い、今年度は多様な材料系へとその用途展開を行った。大きく分けると以下の項目に分けることが出来る。　①バリウムフェライトセラミックの配向制御と内部構造制御　②カーボンナノチューブ分散型有機無機ハイブリッド材料における光センシング性能の発現③YTiO系酸化物セラミックスにおける溶融金属耐食性の向上　である。以下にそれぞれに関して概要を述べる
①バリウムフェライトセラミックの配向制御と内部構造制御　本年度は更に配向制御プロセスを拡張展開する為に，電子ビームリソグラフィーを用いたナノ構造電極を用いることによって、更に高次な構造制御手法を開発した．また，このような有機無機ハイブリッド材料の内部構造を解析するための手法として，X線CTスキャンに着目し，同手法による内部構造解析を行ったところ、電場配向が材料中の配向性のみならず、内部構造をより高度に三次元制御出来る事を明らかとした。
②カーボンナノチューブ分散型有機無機ハイブリッド材料における光センシング性能の発現　可視域から近赤外域に比較的安定した光吸収特性を持つCNTsをフィラーとして、PVDFポリマー内に分散させ、ナノ秒パルス電場を用いCNTsを配向させ光放射吸収特性を評価した結果、当該材料において課し広域から赤外領域において波長に依存せず同レベルの感度を有する光センシング性能を発現することが確認された。
③YTiO系酸化物セラミックスにおける溶融金属耐食性の向上　本研究室においては、Y-Ti-O系が溶融アルミニウムや鋼に対して高い耐食性を有している事を見いだした。更に、その結晶構造を配向制御することにより異方的な耐食性を付与することにも成功した。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Novel electrothermodynamic power generation (2015)
  • Author(s): Kim, Y.a , Kim, J.a, Yamanaka, S.a, Nakajima, A.a, Ogawa, T.a, Serizawa, T.a, Tanaka, H.a , Baba, M.b, Fukuda, T.c, Yoshii, K.c, Takeda, M.b, Yamada, N.b, Nakayama, T.b, Niihara, K.b a
  • Journal Title: Advanced Energy Materials Volume: n Pages: n
  • DOI: 10.1002/aenm.201401942
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Synthesis of molten-metal corrosion resistant yttria-based refractory by hot-pressing and densification (2014)
  • Author(s): Nguyen, S.T.a , Nakayama, T.a , Suematsu, H.a, Suzuki, T.a, Nanko, M.b, Cho, H.-B.a, Huynh, M.T.T.a, Jiang, W.a, Niihara, K.
  • Journal Title: Journal of the European Ceramic Society Volume: n Pages: n
  • DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2015.02.023
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Comparison of the Nanosecond Pulse and Direct Current Charging to Develop the Strongly Charged Electret (2014)
  • Author(s): Awaya, K., Mitsuhashi, M., Sakashita, T., Byungjin, H., Nakayama, T., Jiang, W., Tokuchi, A., Suzuki, T., Suematsu, H., Niihara, K.
  • Journal Title: Ceramic Transactions Volume: 250 Pages: 1-11
  • DOI: 10.1002/9781118996652.ch1
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Nanomechanical and optical properties of yttrium thin films by magnetron sputtering (2014)
  • Author(s): Ramaseshan, R.a , Tripura Sundari, S.a, Balamurugan, A.K.a, Dash, S.a, Tyagi, A.K.a, Sato, Y.b, Nakayama, T.b, Suematsu, H.b
  • Journal Title: Optics Letters Volume: 39 Pages: 3086-3089
  • DOI: 10.1364/OL.39.003086
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Optimization of exchange bias in Co2FeAl0.5Si 0.5 Heusler alloy layers (2014)
  • Author(s): Hirohata, A.ab , Izumida, K.c, Ishizawa, S.c, Sagar, J.d, Nakayama, T.
  • Journal Title: Journal of Applied Physics Volume: 115 Pages: 17D725
  • DOI: 10.1063/1.4868601
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Synthesis of CxSr2Ca(n-1)Cu nOz superconductors using high-pressure-synthesized Sr2Ca(n-1)CunOy precursors (n = 2, 4) (2014)
  • Author(s): Aoba, T. , Suzuki, T., Nakayama, T., Suematsu, H., Niihara, K.
  • Journal Title: Japanese Journal of Applied Physics Volume: 53 Pages: 02BC06
  • DOI: 10.7567/JJAP.53.02BC06
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Three-dimensional structural control and analysis of hexagonal boron nitride nanosheets assembly in nanocomposite films induced by electric field concentration (2014)
  • Author(s): Fujihara, T., Cho, H.-B. , Kanno, M., Nakayama, T. , Suzuki, T., Jiang, W., Suematsu, H., Niihara, K.
  • Journal Title: Japanese Journal of Applied Physics Volume: 53 Pages: 02BD12
  • DOI: 10.7567/JJAP.53.02BD12
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Transition temperatures and irreversibility-field properties of (Cu 1-xCx)Sr2CaCu2O7-δ superconductors with precisely controlled oxygen contents (2014)
  • Author(s): Shibaoka, S. , Aoba, T., Suzuki, T., Nakayama, T., Suematsu, H., Niihara, K.
  • Journal Title: Japanese Journal of Applied Physics Volume: 53 Pages: 02BC09
  • DOI: 10.7567/JJAP.53.02BC09
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Determining factor of median diameter in intermetallic compound nanoparticles prepared by pulsed wire discharge (2014)
  • Author(s): Nagasawa, S.a , Koishi, T.a, Tokoi, Y.b, Suzuki, T.a, Nakayama, T.a, Suematsu, H.a, Niihara, K.a
  • Journal Title: Japanese Journal of Applied Physics Volume: 53 Pages: 02BD07
  • DOI: 10.7567/JJAP.53.02BD07
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Synthesis of BN nanosheet/nanotube-Fe nanocomposites by pulsed wire discharge and high-temperature annealing (2014)
  • Author(s): He, L.F. , Shirahata, J., Suematsu, H., Nakayama, T. , Suzuki, T., Jiang, W., Niihara, K.
  • Journal Title: Materials Letters Volume: 117 Pages: 120-123
  • DOI: 10.1016/j.matlet.2013.12.008
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Formation of superconducting yttrium barium copper oxide using sulphur-containing templates (2014)
  • Author(s): Boston, R.ab, Awaya, K.c, Nakayama, T.c, Ogasawara, W.c, Hall, S.R.a
  • Journal Title: RSC Advances Volume: 4 Pages: 26824-26828
  • DOI: 10.1039/c4ra04745a
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] ナノ秒パルス電場によるハイブリッド材料中のフェライト配向手法の開発と構造解析 (2014)
  • Author(s): 18)管野成修、趙 洪栢、Huynh Tan Minh Triet、中山忠親、鈴木常生、末松久幸
  • Organizer: 紛体粉末冶金協会平成26年度春季大会
  • Place of Presentation: 早稲田大学
  • Year and Date: 2014-06-03 – 2014-06-03
• [Presentation] ナノ秒パルス電場によるハイブリッド材料中のナノカーボン配向手法の開発と構造解析 (2014)
  • Author(s): 17)Huynh Diep Phuoc、趙 洪栢、Huynh Tan Minh Triet、中山忠親、鈴木常生、末松久幸、新原皓一
  • Organizer: 紛体粉末冶金協会平成26年度春季大会
  • Place of Presentation: 早稲田大学
  • Year and Date: 2014-06-03 – 2014-06-03