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機能性金属酸化物厚膜および薄膜のミクロ・ナノレオロジー

研究課題

研究課題/領域番号 15360344
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 無機材料・物性
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

逆井 基次  豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (50124730)

研究分担者 松田 厚範  豊橋技術科学大学, 工学部, 助教授 (70295723)
武藤 浩行  豊橋技術科学大学, 工学部, 助手 (20293756)
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
12,900千円 (直接経費: 12,900千円)
2004年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
2003年度: 9,000千円 (直接経費: 9,000千円)
キーワード金属酸化物厚膜・薄膜 / ゾル-ゲル / ナノレオロジー / 圧子力学 / 弾塑性 / 粘弾性 / Viscoelastic
研究概要

ゾル-ゲル法を用いた(1)有機/無機ハイブリッドコーティング厚膜ならびに薄膜調製条件の確立、(2)コーティング膜のミクロ・ナノレオロジー計測、解析手法の確立、および(3)脱水縮合反応を伴うゲル化過程のレオロジー研究を主たる目的とし、当初の目標を上回る多くの成果を上げ、これらを外部公表するとともに、次期研究への成果の反映と拡張を計画している。
(1)有機/無機ハイブリッドコーティング厚膜ならびに薄膜調製条件の確立
弾塑性挙動を示すSiO_2-MeSiO_<3/2>系、および粘弾性挙動を示すSiO_2-PhSiO_<3/2>系有機/無機ハイブリッド膜の作製条件最適化を行い、ミクロ・ナノレオロジー研究に供する各種厚膜・薄膜を作製した。
(2)コーティング膜のミクロ・ナノレオロジー計測、解析手法の確立
(1)弾塑性,粘弾性圧子力学の理論構築と、その2層コーティング複合体への拡張を行い、実用的有用性を確認した。(2)ナノ領域での計測を可能とする計装化インデンターの設計試作を行い,弾塑性計測(時間非依存型計測)、粘弾性計測(時間依存型計測)に適用可能な信頼性の高いシステムとして完成させた。
(3)脱水縮合反応を伴うゲル化過程のミクロ・ナノレオロジー研究
弾塑性域ならびに粘弾性域で,脱水縮合に伴うゾル-ゲル膜中でのシロキサン構造発達過程を圧子力学的に追跡解明することに成功した。

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (25件) 図書 (1件) 文献書誌 (5件)

  • [雑誌論文] Characterization of Anatase Nanocrystals-Precipitated Coatings from (100-x)SiO_2・xTiO_2 Gel Films via the Sol-Gel Process with Boiling Hot Water Treatment2005

    • 著者名/発表者名
      A.Matsuda, T.Matoda, T.Kogure, K.Tadanaga, T.Minami, M.Tatsumisago
    • 雑誌名

      Journal of Materials Research 20[1]

      ページ: 256-263

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Formation and Characterization of Titania Nanosheets-Precipitated Coatings via Sol-Gel Process with Hot Water Treatment under Vibration2005

    • 著者名/発表者名
      A.Matsuda, T.Matoda, T.Kogure, K.Tadanaga, T.Minami, M.Tatsumisago
    • 雑誌名

      Chemistry of Materials 17[4]

      ページ: 749-757

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mechanical Properties of Sol-Gel Inorganic-Organic Hybrid Films in Nanoindentation2005

    • 著者名/発表者名
      JQ.Zhang, A.Matsuda, H.Muto, M.Sakai
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Elastic Deformation of Coating/Substrate Composites in Axisymmetric Indentation2005

    • 著者名/発表者名
      M.Sakai, J.Zhang, A.Matsuda
    • 雑誌名

      J Materials Research 20[8](in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characterization of Anatase Nanocrystals-Precipitated Coatings from (100-x)SiO_2・xTiO_2 Gel Films via the Sol-Gel Process with Boiling Hot Water Treatment2005

    • 著者名/発表者名
      A.Matsuda, T.Matoda, T.Kogure, K.Tadanaga, T.Minami, M.Tatsumisago
    • 雑誌名

      J.Mater.Res. 20[1]

      ページ: 256-263

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Formation and Characterization of Titania Nanosheets-Precipitated Coatings via Sol-Gel Process with Hot Water Treatment under Vibrations2005

    • 著者名/発表者名
      A.Matsuda, T.Matoda, T.Kogure, K.Tadanaga, T.Minami, M.Tatsumisago
    • 雑誌名

      Chem.Mater. 17[4]

      ページ: 749-757

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Instrumented Pyramid and Sphere Indentations for a Polycrystalline Graphite2004

    • 著者名/発表者名
      M.Sakai, Y.Nakano
    • 雑誌名

      Journal of Materials Research 19[1]

      ページ: 223-236

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Finite Element Analysis for Conical Indentation Unloading of Elastoplastic Materials with Strain Hardening2004

    • 著者名/発表者名
      M.Sakai, T.Akatsu, S.Numata
    • 雑誌名

      Acta Materialia 52

      ページ: 2359-2364

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Geometrical Effect of Pyramidal Indenters on The Elastoplastic Contact Behavior of Ceramics and Metals2004

    • 著者名/発表者名
      J.Zhang, M.Sakai
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering A381[1-2]

      ページ: 62-70

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Simultaneous Estimate of Elastic/plastic Parameters in Depth-Sensing Indentation Tests2004

    • 著者名/発表者名
      M.Sakai
    • 雑誌名

      Scripta Materialia 51[5]

      ページ: 391-395

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Finite Element Analysis for Conical Indentation Unloading of Elastoplastic Materials with Strain Hardening2004

    • 著者名/発表者名
      M.Sakai, T.Akatsu, S.Numata
    • 雑誌名

      Acta Mater. 52

      ページ: 2359-2364

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Instrumented Pyramidal and Spherical Indentation of Polycrystalline Graphite2004

    • 著者名/発表者名
      M.Sakai, Y.Nakano
    • 雑誌名

      J.Mater.Res. 19[1]

      ページ: 228-236

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Geometrical Effect of Pyramidal Indenters on The Elastoplastic Contact Behaviors of Ceramics and Metals2004

    • 著者名/発表者名
      J.Zhang, M.Sakai
    • 雑誌名

      Mater.Sci.Eng. 381

      ページ: 62-70

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Simultaneous Estimate of Elastic/Plastic Parameters in Depth-Sensing Indentation Tests2004

    • 著者名/発表者名
      M.Sakai
    • 雑誌名

      Scripta Mater. 51

      ページ: 391-395

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation of Titania Nanosheets-Precipitated Coatings on Substrates by Treating SiO_2-TiO_2 Gel Films with Hot Water under Vibrations2004

    • 著者名/発表者名
      A.Matsuda, T.Matoda, T.Kogure, K.Tadanaga, T.Minami, M.Tatsumisago
    • 雑誌名

      J.Sol-Gel Sci.Tech. 31[1-3]

      ページ: 229-233

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Linear Strain-Hardening in Elastoplastic Indentation Contact2003

    • 著者名/発表者名
      M.Sakai, T.Akatsu, S.Numata, K.Matsuda
    • 雑誌名

      Journal of Materials Research 18[9]

      ページ: 2087-2096

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] エンボス法によるゾル-ゲル微細加工技術2003

    • 著者名/発表者名
      松田厚範
    • 雑誌名

      セラミックス 38[11]

      ページ: 893-895

    • NAID

      10012539004

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Elastic Recovery in The Unloading Process of Pyramidal Microindentation2003

    • 著者名/発表者名
      M.Sakai
    • 雑誌名

      J.Mater.Res. 18[7]

      ページ: 1631-1640

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Linear Strain Hardening in Elastoplastic Indentation Contact2003

    • 著者名/発表者名
      M.Sakai, T.Akatsu, S.Numata, K.Matsuda
    • 雑誌名

      J.Mater.Res. 18[9]

      ページ: 2087-2096

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mechanical Properties of Sol-Gel Inorganic-Organic Hybrid Films in Nanoindentation

    • 著者名/発表者名
      JQ.Zhang, A.Matsuda, H.Muto, M.Sakai
    • 雑誌名

      Key Eng.Mater. (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Elastic Deformation of Coating/Substrate Composites in Axisymmetric Indentation

    • 著者名/発表者名
      M.Sakai, J.Zhang, A.Matsuda
    • 雑誌名

      J.Mater.Res. (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Lowering of Preparation Temperatures of Anatase Nanocrystals-Dispersed Coatings via Sol-Gel Process with Hot Water Treatment

    • 著者名/発表者名
      A.Matsuda, T.Matoda, T.Kogure, K.Tadanaga, T.Minami, M.Tatsumisago
    • 雑誌名

      J.Am.Ceram.Soc. (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Titania Nanocrystals-Dispersed Coatings from SiO_2-TiO_2 Gel Films through Hydrolysis and Dissolution

    • 著者名/発表者名
      A.Matsuda.T.Kogure, H.Muto, M.Sakai, K.Tadanaga, T.Minami, M.Tatsumisago
    • 雑誌名

      Key Eng.Mater. (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Synthesis of Monodispersed Inorganic-Organic Hybrid Particles from Phenyl-triethoxysinane

    • 著者名/発表者名
      K.Shimoike, A.Matsuda, H.Muto, M.Sakai
    • 雑誌名

      Key Eng.Mater. (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mechanical Properties of So1-Gel Inorganic-Organic Hybrid Films in Nanoindentation

    • 著者名/発表者名
      JQ.Zhang, A.Matsuda, H.Muto, M.Sakai
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] [55]微細パターニングによる光学素子 「目的を達成するためのゾル-ゲル法における構造制御ノウハウ集」2003

    • 著者名/発表者名
      松田厚範(分担執筆)
    • 出版者
      技術情報協会
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sakai, T.Akatsu, S.Numata, K.Matsuda: "Linear Strain-Hardening in Elastoplastic Indentation Contact"Journal of Materials Research. 18[9]. 2087-2096 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Sakai, Y.Nakano: "Instrumented Pyramid and Sphere Indentations for a Polycrystalline Graphite"Journal of Materials Research. 19[1]. 223-236 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Sakai, T.Akatsu, S.Numata: "Finite Element Analysis for Conical Indentation Unloading of elastoplastic materials with strain hardening"Acta Materialia. (Approved for publication).

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 松田厚範: "エンボス法によるゾル-ゲル微細加工技術(解説)"セラミックス. 38, No.11. 893-895 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 松田厚範(分担執筆): "[55]微細パターニングによる光学素子「目的を達成するためのゾル-ゲル法における構造制御ノウハウ集」"技術情報協会. 385 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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