| 研究課題/領域番号 |
21K03894
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分19020:熱工学関連
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
廣瀬 裕二 千葉大学, 大学院工学研究院, 助教 (60400991)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 震盪ゲル / 熱伝導率 / ゲル=ゾル転移 / シリカ分散系 / 三次元網目 / シリカナノ粒子 / 蓄熱ゲル / 保温材 / 振盪ゲル / ゾル＝ゲル転移 / ナノシリカ / 微粒子分散系 / ゾル=ゲル転移 / 粘度ジャンプ / 蓄熱材 / ゾル・ゲル転移 / 可逆ゲル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
静置時には低粘度で速く熱が伝わる一方、振るとゲル化し保温性の向上が期待される「振盪ゲル」を蓄熱材として実用化させることを目指した性能向上を研究する．具体的には加える高分子材料の分子構造変更による流動性回復までの時間の延長，溶媒添加による高温に対応した試料の創成，既存蓄熱材を分散させることによる熱容量の向上を、試料の熱特性測定を行いつつ材料の面から検討を行う．
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| 研究成果の概要 |
ナノシリカとポリエチレングリコール(PEG)から構成される，振ることでゲル化し静置すると元の液体に戻る「震盪ゲル」を，保温材として使用するため高温でも長時間ゲル状態を保つ試料の創成を目指した．使用したPEGの分子量を400万に，シリカの粒径を18および25 nmにそれぞれ拡大することで高温でもゲル状態を比較的長時間保つ試料を調製することができた．さらに自作の測定装置で求めた熱伝導率も、ゲルとすることよりその値が小さくなり保温効果が確認された．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
震盪ゲル試料内部のシリカサイズの変更により，ゲル状態を保つ時間が大きく変化することが判明し，高分子が作成する三次元網目構造の違いが物性に大きな影響を及ぼすと考えられ，さらなる性能向上の足掛かりとなる知見が得られた．また，通常は粘度の小さな液体で工場等の排熱をより短時間で蓄えることができ，その後比較的高い温度でも振ることでゲルとすることで保温性能が高まる試料を，比較的安価に創成したことで排熱利用をより効率的に行うことが期待される．
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