| 研究概要 |
金属塩水溶液からの,セラミックス用原料粉体の製造法の一つである凍結乾燥法を用いて,細孔の配向性を制御した多孔質セラミックスの製造を試みた.凍結乾燥法で得られる乾燥体には,氷の昇華した後が細孔となって残っている.この細孔を壊さずに仮焼および焼結することによって多孔質セラミックスを製造することができる.ここで,原料溶液を凍結するさい,その凍結面の移動方向を制御すると,氷晶は一方向に生長する.したがって,この凍結体から得られるセラミックスは,細孔の方向が一方向に揃った高配向性の多孔質セラミックスとなる.
原料溶液に硫酸マグネシウム水溶液を用い,種々の操作条件:原料溶液濃度,凍結速度,仮焼・焼結操作の昇温速度・温度・保持時間などを変化させて多孔質マグネシアを製造した.その多孔質体のキャラクタリゼーションとして,SEM観察,細孔径分布の測定,細孔容積・比表面積・空隙率の測定,圧縮強度の測定を行った.
実験の結果から以下のような知見を得た.
1.得られた多孔質マグネシアの細孔は,一方向に配向していることがわかった.
2.細孔は二つのグループに分類され,1〜10μmの細孔径を持つマクロ細孔と,0.3〜0.005μmの細孔径を持つメソ細孔が観察された.
3.細孔容積は2〜8ml/g,比表面積は30〜80m^2/g,空隙率は88〜97%であった.
4.圧縮強度は5×10^4〜2×10^3N/m^2であった.
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