酸化物セラミックスのナノ界面固相反応と物質輸送現象の原理解明

• 研究課題/領域番号: 19686042
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 構造・機能材料
• 研究機関: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 吉田 英弘 独立行政法人物質・材料研究機構, ナノセラミックスセンター, 主幹研究員 (80313021)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 26,650千円 (直接経費: 20,500千円、間接経費: 6,150千円); 2009年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2008年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2007年度: 19,500千円 (直接経費: 15,000千円、間接経費: 4,500千円)
• キーワード: セラミックス / 粒界・界面 / ナノ構造 / 拡散 / 焼結 / ナノ材料 / 結晶粒界・界面 / 電子状態 / 緒晶粒界・界面

研究概要

酸化物セラミックス多結晶体を対象とし、ナノ界面における固相反応を原子構造・電場・応力場・温度等によって制御することで、セラミックスのイオン伝導や焼結挙動、高温変形・超塑性変形能におけるユニークな物質輸送現象の発現に成功した。また、ナノ界面における拡散現象や界面エネルギーの評価を通じ、原子・電子構造およびその外場との相互作用に基づいた物質輸送現象の原理解明を図ると共に、輸送現象発現のための材料設計指針を得るに至った。

研究成果

• [雑誌論文] Low Temperature Sintering of Polycrystalline Yttria by Transition Metal Ion Doping (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Kodo、K. Soga、H. Yoshida、T. Yamamoto
  • 雑誌名: Journal of the Ceramic Society of Japan 117 ページ: 765-768
  • NAID: 10025968294
  • 査読あり
• [雑誌論文] Doping-amount and temperature dependence of super- plastic flow in tetragonal ZrO2 poly- crystal doped with TiO2 and/or GeO2 (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Yoshida、K. Morita、B. -N. Kim、K. Hiraga、T. Yamamoto
  • 雑誌名: Acta Materialia 57 ページ: 3029-3038
  • 査読あり
• [雑誌論文] Densification Behavior of Ti-doped Polycrystalline Alumina in a Nitro- gen-Hydrogen Atmosphere (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Yoshida、K. Hiraga、T. Yamamoto
  • 雑誌名: Materials Transactions 50 ページ: 1032-1036
  • NAID: 10024814507
  • 査読あり
• [雑誌論文] 酸化物セラミックスの焼結挙動と機能元素 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉田英弘、河道正泰、曽我公平、山本剛久
  • 雑誌名: マテリアルインテグレーション 22巻 ページ: 84-88
• [雑誌論文] Ionic conductivity of tetragonal ZrO2 polycrystal doped with TiO2 and GeO2 (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Yoshida、K. Morita、B. -N. Kim、K. Hiraga
  • 雑誌名: Journal of the European Ceramics Society 29 ページ: 411-418
  • 査読あり
• [雑誌論文] High Temperature Grain Boundary Plasticity in Ceramics (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Sakuma、H. Yoshida
  • 雑誌名: Materials Transactions 50 ページ: 229-235
  • NAID: 10024811434
  • 査読あり
• [雑誌論文] High Temperature Superplastic Flow and Grain Boundary Structure in Ceramics and Ceramics Composite (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Yoshida、K. Morita、B. -N. Kim、K. Hiraga
  • 雑誌名: Macro- to Nano- scale Inelastic Behavior of Materials: Plasticity, Fatigue, & Fracture 1 ページ: 169-171
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low Temperature Sintering of Polycrystalline Yttria by Transition Metal Ion Doping (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Kodo, K.Soga, H.Yoshida, T.Yamamoto
  • 雑誌名: Journal of the Ceramic Society of Japan vol.117 ページ: 765-768
  • NAID: 10025968294
  • 査読あり
• [雑誌論文] Doping-amount and temperature dependence of superplastic flow in tetragonal ZrO_2 polycrystal doped with TiO_2 and/or GeO_2 (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Yoshida, K.Morita, B.N.Kim, K.Hiraga, T.Yamamoto
  • 雑誌名: Acta Materialia vol.57 ページ: 3029-3038
  • 査読あり
• [雑誌論文] Densification Behavior of Ti-doped Polycrystalline Alumina in a Nitrogen-Hydrogen Atmosphere (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Yoshida, K.Hiraga, T.Yamamoto
  • 雑誌名: Materials Transactions vol.50 ページ: 1032-1036
  • NAID: 10024814507
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ionic conductivity of tetragonal ZrO2 polycrystal doped with TiO2 and GeO2 (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Yoshida, K. Morita, B.-N. Kim, K. Hiraga
  • 雑誌名: Journal of the European Ceramics Society 29 ページ: 411-418
  • 査読あり
• [雑誌論文] High Temperature Superplastic Flow and Grain Boundary Structure in Ceramics and Ceramics Composite (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Yoshida, K. Morita, B.-N. Kim, K. Hiraga
  • 雑誌名: Macro- to Nano-scale Inelastic Behavior of Materi als: Plasticity, Fatigue, & Fracture 1 ページ: 169-171
  • 査読あり
• [雑誌論文] Densification of Nanocrystalline Yttria by Low Temperature Spark Plasma Sinterin (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Yoshida、K. Morita、B. -N. Kim、K. Hiraga、M. Kodo、K. Soga、T. Yamamoto
  • 雑誌名: Journal of the American Ceramics Society 91 ページ: 1707-1710
  • 査読あり
• [雑誌論文] Densification of Nanocrystalline Yttria by Low Temperature Spark Plasma Sintering (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Yoshida, K. Morita, B.-N. Kim, K. Hiraga, M. Kodo, K. Soga, T. Yamamoto
  • 雑誌名: Journal of the American Ceramics Society 91 ページ: 1707-1710
  • 査読あり
• [学会発表] 酸化物セラミックスのナノ粒界制御と高温物質輸送現象 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉田英弘、森田孝治、金炳男、平賀啓二郎
  • 学会等名: 日本金属学会2010年春期(第146回)大会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2010-03-28
• [学会発表] 酸化物セラミックス材料の新たな機能創製 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉田英弘、平賀啓二郎
  • 学会等名: 日本学術振興会第133委員会第204回研究会
  • 発表場所: 東京理科大学森戸記念館
  • 年月日: 2010-01-22
• [学会発表] セラミックスの粒界偏析と高温変形 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉田英弘
  • 学会等名: 第140回超塑性研究会
  • 発表場所: 物質・材料研究機構
  • 年月日: 2010-01-19
• [学会発表] Fabrication of Dense Yttria Polycrystal by Low-Temperature Spark Plasma Sintering (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉田英弘、山本剛久、山中康平、曽我公平
  • 学会等名: 第19回日本MRS学術シンポジウム
  • 発表場所: 横浜市開港記念会館
  • 年月日: 2009-12-09
• [学会発表] 放電焼結を利用したイットリア多結晶体の低温緻密化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉田英弘、山本剛久、山中康平、曽我公平
  • 学会等名: 日本セラミックス協会第22回秋季シンポジウム
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 2009-09-18
• [学会発表] Grain Boundary Nanostructure and High Temperature Plastic Flow in Polycrystalline Oxide Ceramics (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Yoshida、K. Morita、B. -N. Kim、K. Hiraga
  • 学会等名: THERMEC'2009
  • 発表場所: Technical University-Berlin
  • 年月日: 2009-08-29
• [学会発表] Superplastic flow in tetragonal ZrO2 polycrystal doped with TiO2 and/or GeO2: grain boundary chemistry-related matter transport (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Yoshida、K. Morita、B. -N. Kim、K. Hiraga
  • 学会等名: 15th International Conference on the Strength of Materials
  • 発表場所: Technische Universitaet Dresden
  • 年月日: 2009-08-20
• [学会発表] Superplastic flow in tetragonal ZrO2 polycrystal doped with TiO2 and/or GeO2 : grain boundary chemistry-related matter transport (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Yoshida, K.Morita, B.-N.Kim, K.Hiraga
  • 学会等名: 15th International Conference on the Strength of Materials
  • 発表場所: Technische Universitaet Dresden
  • 年月日: 2009-08-20
• [学会発表] Doping amount and temperature dependence of superplastic flow in tetragonal ZrO2 polycrystal doped with TiO2 and/or GeO2: grain boundary chemistry-related matter transport phenomena (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Yoshida、K. Morita、B. -N. Kim、K. Hiraga
  • 学会等名: International Conference on Superplasticity in Advanced Material
  • 発表場所: Bell Harbor International Conference Center
  • 年月日: 2009-07-02
• [学会発表] Doping amount and temperature dependence of superplastic flow in tetragonal ZrO2 polycrystal doped with TiO2 and/or GeO2 : grain boundary chemistry-related matter transport phenomena (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Yoshida, K.Morita, B.-N.Kim, K.Hiraga
  • 学会等名: International Conference on Superplasticity in Advanced Material
  • 発表場所: Bell Harbor International Conference Center
  • 年月日: 2009-07-02
• [学会発表] ナノ粒界設計による機能性セラミックスの開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉田英弘
  • 学会等名: 第16回北海道地区セミナー2008セラミック材料の最先端合成プロセス
  • 発表場所: jstイノベーションプラザ北海道
  • 年月日: 2008-10-31
• [学会発表] ナノ粒界設計による機能性セラミックスの開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉田英弘
  • 学会等名: 第16回北海道地区セミナー2008セラミック材料の最先端合成プロセス
  • 発表場所: JSTイノベーションプラザ北海道
  • 年月日: 2008-10-31
• [学会発表] カチオン微量添加が及ぼすイットリア焼結挙動への影響 (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉田英弘、河道正泰、曽我公平、山本剛久
  • 学会等名: 日本金属学会2008年秋期(第143回)大会
  • 発表場所: 熊本大学黒髪キャンパス
  • 年月日: 2008-09-24
• [学会発表] カチオン微量添加イットリアの焼結挙動 (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉田英弘、山本剛久、河道正泰、曽我公平
  • 学会等名: 日本セラミックス協会第21回秋季シンポジウム
  • 発表場所: 北九州国際会議場
  • 年月日: 2008-09-17
• [学会発表] Doping Effect on Grain Boundary Diffusivity and Related Phenomena in Oxide Ceramics (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Yoshida、K. Morita、B. -N. Kim, K. Hiraga、T. Yamamoto
  • 学会等名: 2nd International Congress on Ceramics
  • 発表場所: Palazzo della Gran Guardia, Verona
  • 年月日: 2008-07-03
• [学会発表] Doping Effect on Grain Boundary Diffusivity and Related Phenomena in Oxide Ceramics (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Yoshida, K Morita, B.-N. Kim, K. Hiraga, T. Yamamoto
  • 学会等名: 2nd International Congress on Ceramics
  • 発表場所: Palazzo della Gran Guardia, Verona, イタリア
  • 年月日: 2008-07-03
• [学会発表] SPSによるイットリア多結晶体の作製 (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉田英弘、平賀啓二郎、河道正泰、曽我公平、山本剛久
  • 学会等名: 日本セラミックス協会2008年会
  • 発表場所: 長岡技術科学大学
  • 年月日: 2008-03-22
• [学会発表] High Temperature Plastic Flow and Related Grain Boundary Matter Transport Phenomena in Polycrystalline Oxide Ceramics (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Yoshida、K. Morita、B. -N. Kim、K. Hiraga
  • 学会等名: The 14th International Symposium on Plasticity
  • 発表場所: Hawaii
  • 年月日: 2008-01-07
• [学会発表] High Temperature Plastic Flow and Related Grain Boundary Matter Transport Phenomena in Polycrystalline Oxide Ceramics (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉田英弘、森田孝治、金柄男、平賀啓二郎
  • 学会等名: The 14th International Symposium on Plasticity
  • 発表場所: ハワイ(米国)
  • 年月日: 2008-01-07
• [備考] 日本語版
  • URL: http://www.nims.go.jp/kouyuuten/yoshida.html
• [備考] 英語版
  • URL: http://www.nims.go.jp/kouyuuten/yoshida_e.html
• [備考]
  • URL: http://www.nims.go.jp/kouyuuten/yoshida.html
• [備考]
  • URL: http://www.nims.go.jp/kouyuuten/yoshida.html