2013 Fiscal Year Annual Research Report
エレクトロスピニング法を用いたセラミックマイクロチューブ不織布の開発
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24656387
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
楠瀬 尚史 香川大学, 工学部, 准教授 (60314423)
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| Keywords | エレクトロスピニング装置 / ポリビニルアルコール / ポリビニルブチラール / 炭化珪素 |
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| Research Abstract |
エレクトロスピニング（ES)法を用いてセラミックスナノファイバーを作製する場合、まずセラミックスと有機バインダーからなる有機無機ハイブリッドファイバーの作製が必要である。得られた有機無機ハイブリッドファイバーを熱処理することにより、有機バインダーを熱分解し、セラミックス成分のみのナノファイバーを得ることが可能になるが、バインダーの種類によって得られるセラミックスナノファイバーの形状の維持に影響が出てくる。セラミックスバインダーとして使用可能なポリビニルアルコール（PVA）重合度500および2000、ポリビニルブチラール（PVB）重合度630および2400、ポリエチレングリコール（PEG)を用い、希釈溶媒として水およびアルコールを選択し、有機バインダーの重合度、濃度および溶媒がバインダーの紡糸に与える影響について検討した。結果として、PEG、重合度の低いPVA500では、いずれの濃度でも、ファイバーの紡糸はできなかったが、重合度の高いPVA 2000（濃度12％）およびPVB重合度630（濃度6～12％）、2400（濃度4～10％）を用いることによって紡糸できることが分かった。バインダーのみで紡糸できたPVA2000、PVB630、2400の濃度2～12％のバインダー溶液に、セラミックス/バインダー＝40vol％/60vol％となるように、SiC粉末とAl2O3-Y2O3助剤を加えたスラリーを紡糸したところ、PVAではどの濃度でも紡糸できなかったが、PVB630では6～10％、PVB2400では2～6％の濃度でセラミックスとバインダーからなるハイブリッドファイバーを紡糸できた。得られたハイブリッドファイバーを1750℃で熱処理したところ、PVB630では10％、PVB2400では6％の濃度のものだけが、熱処理後もファイバー形状が維持され、SiCセラミックスのみの不織布を作製することができた。この同組成のスラリーは、ES装置の二重ノズルをつかって、セラミックスマイクロチューブの作製も検討された。
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