| 研究課題/領域番号 |
22K18901
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分26:材料工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 豊橋技術科学大学 |
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研究代表者 |
武藤 浩行 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20293756)
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| 研究分担者 |
TAN WAIKIAN 豊橋技術科学大学, 総合教育院, 准教授 (10747695)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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| キーワード | 複合材料 / 機能性材料 / 粉末冶金 / 複合顆粒 / 熱伝導性 / 電気伝導性 / 導電性セラミックス / コアシェル複合顆粒 / 顆粒化 / 巨視構造制御 / 粉末冶金法 / カーボンナノチューブ / 複合化 / 粒子設計 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
粉末をプレス成形して、焼結することでバルク体を製造する粉末冶金技術は産業界では汎用的に用いられモノづくりの基本となっている。さらに、マトリックスに添加物を分散させ複合化させることで、更なる特性向上が見込まれる（複合材料）。しかしながら、従来プロセスでは、マトリックス粒子と添加粒子を「均一に」添加物が分散した微構造しか得ることができず、電気伝達のための経路（パーコレーション構造）を効率よく連続相を導入することができない。本研究では、より少ない添加量（パーコレーション閾値の低減）で、確実なパーコレーション構造をデザインすることができる革新的な粉末冶金プロセスの確立に挑戦する。
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| 研究成果の概要 |
静電相互作用を利用した粒子集積化技術を用いてナノ添加物がシェル層に高濃度に分布したコアシェル複合顆粒を開発した。熱伝導性の高いhBNを添加物として、アルミナコアから構成されるコアシェル複合顆粒を作製した。この顆粒を用いて得られた複合材料の微構造観察の結果、hBNの三次元網目構造を導入することができた。提案する手法は、パーコレーション閾値を低減させるために有用であると結論された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
複合材料を作製する際に、添加物として種々のナノ物質が用いられる。しかしながら、通常の粉末冶金法に倣い機械的な混合により原料粉末を混合すると、目的とした微構造の複合材料を得ることができない。このために、本来、発現が期待される性能を十分に備えた材料開発が行えていないのが現状である。本研究成果は、これらの問題を解決することができるユニークな材料作製プロセスであり、今度、材料に求められる高度な要求に応えることができると期待される。
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