2014 Fiscal Year Annual Research Report
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24360313
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
秋山 友宏 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50175808)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
沖中 憲之 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20250483)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | サイアロン / 蛍光体 / 省エネプロセス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最近、Euドープのαおよびβサイアロン蛍光体が報告され注目を浴びている。サイアロンとはSi-Al-O-N四成分系工業用セラミックスの総称である。そこでは通常、出発原料として高純度Si3N4やAlNを用い、固相焼結法（SSR法）やガス還元窒化法により製造がなされている。ただし、高純度Si3N4やAlNは極めて効果であるために、サイアロンはこれまで「夢のセラミックス」と呼ばれ、実用化が遅れていた。これらの方法では多くのエネルギーが投入され、長時間にわたり試料を高温下で保持するため、エネルギーおよび時間が多消費され、結果として高価な製造価格（㎏単価1万円程度）となることが問題となっている。そこで本研究では紛体間の自己発熱を有効活用する燃焼合成法の活用を思い立ち、安価な原料粉末Si、Al、SiO2を用い窒素雰囲気下で加熱したところ直接SiAlONを合成することに成功した。推定される製造価格は4000円以下が容易に可能となる。さらに、反応温度を最適化し粉砕工程を緩和できる塩補助燃焼合成法（北大特許）の導入によりEuドープのαおよびβサイアロンの合成を試みた。この方法では塩を混合することによりその潜熱を利用して高くなりすぎる反応温度をマイルドに低下させるとともに、NaClのガス化することにより製品サイアロンのナノ粒子化を可能にしている。サイアロンは極めて固く粉砕が容易ではないことから、長時間及ぶ粉砕工程を簡略化できる画期的なプロセスと言える。今年度はこの塩補助燃焼合成法により単相βサイアロン；Eu2+緑色蛍光体、およびCa-α-サイアロン;Eu2+黄色蛍光体の合成に成功した。特に合成したαおよびβサイアロン蛍光体は高温安定性に優れることを確認した。これはEuが閉じ込められた籠状構造が高温においても強度を有するためと推察される。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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