2016 Fiscal Year Annual Research Report
Cermet-based solar selective absorber prepared by Metal organic decomposition method
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26630069
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
宮崎 康次 九州工業大学, 大学院工学研究院, 教授 (70315159)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松本 要 九州工業大学, 大学院工学研究院, 教授 (10324659)
櫻井 篤 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (20529614)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 熱ふく射 / 太陽熱利用 / サーメット / 金属有機物分解法 / 金属ナノ粒子 / 塗布 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
太陽熱を効率よく吸収して利用できるサーメット（金属と酸化物の混合物）を生成コストの抑えられる塗布で作製し，その特性を測定した．金属に銀ナノ粒子，酸化物にアルミナを用いたサンプルが最も高い性能指数を示し0.81となった．特性の高いサンプルに対してX線回折ならびにSEMによる断面観察による評価を行い，目的通りに金属ナノ粒子が均一に分散した酸化物薄膜が生成できていることを確認した．吸収スペクトルについてもほぼ設計通りのものが得られた．
さらに性能指数が高いサーメットを生成するには，膜厚100nm程度の薄膜を生成できる必要があるが，金属ナノ粒子のサイズ以下に薄膜の膜厚をコントロールすることができないことが生成の問題となった．特に金属ナノ粒子をMOD溶液内に均一に分散させることが技術的に難しく，例えば金属にタングステンを選択した場合，コンポジットの原料となる溶液生成中もしくは塗布中に金属粒子が凝集して，目的のサーメットを生成できなかった．一方で計画通り，金属の体積分率を調整することは容易だった．他，混合溶液生成，塗布，熱処理のプロセスをすべて大気中で行ったが，金属ナノ粒子が酸化されることはなく，改めて金属ナノ粒子を均一に分散することのみに課題があることを浮き彫りとした．
さらに波長選択的ふく射特性の評価システムも研究期間中に改良し，サーメットの生成，評価，熱ふく射スペクトル測定の一連のノウハウを確立し，太陽熱吸収のための塗布型サーメット薄膜の研究環境を整えることができた．
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