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金属基・セラミックス基ナノチューブ・C60複合材料の機械的電気的性質と構造

研究課題

研究課題/領域番号 10450247
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 複合材料・物性
研究機関東京大学

研究代表者

宮沢 薫一  東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (60182010)

研究分担者 伊藤 邦夫  日本大学, 生産工学部, 教授 (20010803)
研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
8,200千円 (直接経費: 8,200千円)
1999年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
1998年度: 5,300千円 (直接経費: 5,300千円)
キーワードフラーレン / C60 / ナノチューブ / チタン酸ジルコン酸鉛 / ジルコニア / 超高圧焼結 / アルミニウム / 銅 / ゾル・ゲル法 / コロイド / PZT / 複合材料 / トライボロジー
研究概要

フラーレン(C_<60>およびカーボンナノチューブ)は,炭素の新しい同素体として多大の関心を集めてきたが,希少高額な物質であるため,その潜在的に優れた性質をセラミックスや金属と複合させることによって活用することが現実的である.そこで,今回,フラーレンを,ジルコニア,チタン酸ジルコン酸鉛(PZT),アルミニウム及び銅と複合させるための基礎的研究を試みた.C_<60>とジルコニアとの複合においては,ミセル形成法によって,C_<60>が一様に分散複合したジルコニアバルクセラミックスを作製する方法を開発し,グラファイト膜やガラス状炭素で被覆されたジルコニア粒子の形成を見出した.C_<60>とPZTとの複合においては,PZT-C_<60>複合ゾルを基板上にスピンコート、焼成することによって薄膜を作製し.HRTEMにより,PZT薄膜中に取り込まれたC_<60>がポリマー化していることを見出した.このことは,PZT中に導電性のC_<60>ナノ結晶が分散していることを意味しており,高い誘電率と機械強度による優れた強誘電セラミックスの作製が可能であることを示唆する.また,ジルコニア,PZTとC_<60>の複合体において,カルビン(carbyne)と明白に同定できる物質を見出し,C_<60>からカルビンを製造するための貴重な手がかりを得た.C_<60>と銅との複合はメカニカルアロイング法により可能であることを実証した.ナノチューブと金属との複合は,ナノチューブ強化アルミニウムの作製において試み,ナノチューブがアルミニウムと反応層を作らないという重要な成果を得た.高圧圧縮によるポリマー化C_<60>とC_<60>-ナノチューブ複合体の作製も試み,C_<60>ポリマーが高い構造異方性を示すことやナノチューブ強化C_<60>ポリマーが延性を示すことを見出した.

報告書

(3件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (34件)

  • [文献書誌] K. Miyazawa, K. Suzuki and K. Ito: "TEM investigation of the Substances Formed by Decomposition of C_<60>"Transactions of the Materials Research Society of Japan. 24. 121-124 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Satsuki, T. Kuzumaki, T. Hayashi, M. Akaishi, K. Miyazawa, et al.: "Microstructure of C60/Nanotube Composites Produced Under High Pressure"Proceedings of the International Conference on Solid-Solid Phase Transformations '99(JIMIC-3). 1243-1246 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Miyazawa and M. Kuwabara: "Low Temperature Fabrication of PZT Thin Films"Trans. MRS-J.. (in press).

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Miyazawa, J. Yano and I. Honma: "Microstructural Characterization of C_<60>-doped Zirconia"Trans. MRS-J.. (in press).

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Miyazawa, et al.: "Phase Transformation of C_<60> Doped into Ceramics and Metals"Proceedings of the International Conference on Solid-Solid Phase Transformations '99. 1437-1440 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Miyazawa, et al.: "Characterization of the Sol-Gel Derived PZT Films Prepared at Low Temperatures"Proceedings of 13th International Conference on Surface Modification Technologies (SMTXIII). (in press).

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Miyazawa, K. Ito, J. Mayer and M. Ruhle: "Structure of Duplex Multilayer Pb (ZrィイD20.53ィエD2TiィイD20.47ィエD2)OィイD23ィエD2 Films Prepared by Sol-Gel Processing"J. Am. Ceram. Soc.. 81[9]. 2333-2341 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Miyazawa, R. Maeda and A. Ito: "Structure and Expected Piezoelectric Properties Sol-Gel Derived Multilayer PZT Films"Solid State Ionics. 108. 85-90 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Kuzumaki, T. Hayashi, K. Miyazawa, H. Ito and Y. Ishida: "Processing of Ductile Carbon Nanotube/C60 Composite"Materials Transactions, JIM. 39. 574-577 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Kuzumaki, T. Hayashi, K. Miyazawa, H. Ichinose, K. Ito and Y. Ishida: "Discussion on the Mechanical Behavior of Carbon Nonotube/C60 Composite Based on Observation of Interfacial Structure"Materials Transactions, JIM. 39. 578-581 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Kuzumaki, T. Hayashi, H. Ichinose, K. Miyazawa, K. Ito and Y. Ishida: "In-situ observed deformation of carbon nanotubes"Philosophical Magazine A. 77[6]. 1461-1469 (1998)

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  • [文献書誌] T. Kuzumaki, K. Miyazawa and K. Ito: "Microstructure and mechanical properties of carbon nanotube reinforced aluminum"Proceedings of ICAA-6, 6th International Conference on Aluminum Alloys, Toyohashi, Japan. 1861-1866 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Kuzumaki, T. Miyazawa, H. Ichinose and K. Ito: "Processing of carbon nanotube reinforced aluminum composite"J. Mater. Res. Soc.. 13. 2445-2449 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Miyazawa, K. Suzuki and K. Ito: "TEN investigation of the Substances Formed by Decomposition of CィイD260ィエD2"Transactions of the Materials Research Society of Japan. 24[1]. 121-124 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Miyazawa, K. Ito and A. Maeda: "Structure and Electrical Properties of Multilayer PZT Films Prepared by Sol-Gel Processing"CIMTEC' 98, 9th International Conference on Modern Materials & Technologies, Florence, Italy, 14-19th June, 1998. Advances in Science and Technology 17, Ceramics : Getting into the 2000's Part E, edited by P. Vincenzini, Techna Srl.. 321-327 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Miyazawa, I. Yano, T. Kuzumaki, K. Ito, I. Honma and M. Akaishi: "Characterization of CィイD260ィエD2-doped zirconia ceramics"Sixth International Conference on Composites Engineering, ICCE/6, Proceedings of Sixth International Conference on Composites Engineering, June 27-July 3, 1999, Florida. 587-588 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Miyazawa, J. Yano, Y. Kawazoe, T. Kuzumaki, I. Honma, M. Akaishi and K. Ito: "Phase Transformation of CィイD260ィエD2 Doped into Ceramics and Metals"Proceedings of the International conference on Solid-Solid Phase Transformations' 99 (JIMIC-3), PTM' 99, Kyoto, Japan, PTM'99, May 24-28. 1437-1440 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Satsuki, T. Kuzumaki, T. Hayashi, M. Akaishi, K. Miyazawa, H. Ichinose and K. Ito: "Microstructure of C60/Nanotube Composites Produced Under High Pressure"Proceedings of the International Conference on Solid-Solid Phase Transformations '99 (JIMIC-3), PTM'99, Kyoto, Japan, May 24-28. 1243-1246 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Miyazawa, I. Yano, M. Kaga, Y. Ito, K. Io and R. Maeda: "Characterization of the Sol-Gel Derived PZT Films Preparedat Low Temperatures"Proceedings of 13th International Conference on Surface Modification Technologies (SMTXIII) Singapore. (in press). 8-10 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Miyazawa, K. Ito and R. Maeda: "Structure and Electrical Properties of Multilayer PZT Films Prepared by Sol-Gel Processing"Ceramics International. (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Miyazawa and M. Kuwabara: "Low Temperature Fabrication of PZT Thin Films"Trans. MRS-J. (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Miyazawa, J. Yano and I. Honma: "Microstructural Characterization of CィイD260ィエD2-doped Zirconia Ceramics"Trans. MRS-J. (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Miyazawa,K.Suzuki and K.Ito: "TEM investigation of the Substances Formed by Decomposition of C_<60>"Transactions of the Materials Research Society of Japan. 24. 121-124 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K.Miyazawa,K.Ito and R.Maeda: "Structure and Electrical Properties of Multilayar PZT Films Prepared by Sol-Gel Processing"Ceramics International. (in press).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K.Miyazawa and M.Kuwabara: "Low Temperature Fabrication of PZT Thin Films"(in press).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K.Miyazawa,J.Yano and I.Honma: "Microstructural Characterization of C_<60>-doped Zirconia"Trans.MRS-J.. (in press).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K.Miyazawa et al.: "Phase Transformation of C_<60> Doped into Ceramics and Metals"Proceedings of the International Conference on Solid-Solid Phase Transformations'99. 1437-1440 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K.Miyazawa et al.: "Characterization of the Sol-Gel Derived PZT Films Preparedat Low Temperatures"Proceedings of 13th International Conference on Surface Modification Technologies(SMTXIII). (in press).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K.Miyazawa et al.: "Characterization of C60-Doped Zirconia Prepared from an Organic Solution" Processing and Fabrication of Advanced Materials VI.Volume:I, The Institute of Materials. 1. 775-784 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 宮沢薫一 他: "C60添加ジルコニアセラミックスの作製" トライボロジー会議予稿集. 611-612 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Miyazawa, et al.: "Structure of Duplex Multilayer Pb(Zr_<0.53>Ti_<0.47>)O_3 Films Prepared by Sol-Gel Processng" J.Am.Ceram.Soc.81. 2333-2341 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Miyazawa et al.: "Structure and expected piezoelectric properties of sol-gel derived multilayer PZT films" Solid State Ionics. 108. 85-90 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kuzumaki, T.Hayashi, K.Miyazawa et al.: "Processing of Ductile Carbon Nanotube/C60 Composite" Materials Transactions, JIM. 39. 574-577 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kuzumaki and K.Miyazawa et al.: "Microstructure and mechanical properties of carbon nanotube reinforced aluminum" Proceedings of ICAA-6, 6th Intrenational Conference on Aluminum Alloys, Toyohashi, Japan. 1861-1866 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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