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圧延法を利用したペロブスカイト型圧電セラミックスの配向制御法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 23560815
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 無機材料・物性
研究機関防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工

研究代表者

石井 啓介  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工, その他部局等, 准教授 (30257208)

研究分担者 木村 敏夫  慶應義塾大学, 理工学部, 名誉教授 (70090040)
連携研究者 田代 新二郎  防衛大学校, 電気情報学群, 准教授 (00546062)
研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2011年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード圧電セラミックス / 圧延配向法 / テンプレート粒成長法 / 非鉛材料 / ペロブスカイト
研究概要

代表的な非鉛ペロブスカイト型圧電材料である(K,Na)NbO3(KNN)系セラミックスの効果的な配向制御法が確立された.この手法は、板状NaNbO3(NN)テンプレートの作製法である一段階溶融塩法の改良と圧延配向法の組み合わせから成る.一段階溶融塩法では,出発材料の混合比を最適化することで,KNN系セラミックスを配向制御しやすいNNテンプレートを高効率に合成が可能となった.また,本焼成前に前加熱を行うことで,配向度95%を越える配向KNNセラミックスが得られた.更に,圧延配向法を改良することより,針状テンプレート粒子を厚さ方向に配向させた大型矩形焼結体を容易に作製可能な回転圧延法が開発された.

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (23件)

  • [雑誌論文] Phase change in calcination process for BaTi2O5 and proposal of a new temperature profile2014

    • 著者名/発表者名
      Shinjiro Tashiro and Keisuke Ishii
    • 雑誌名

      Advanced Powder Technology

      巻: 25 号: 2 ページ: 761-766

    • DOI

      10.1016/j.apt.2013.11.007

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of Alumina in the Preparation of Platelike NaNbO_3 Powder by Molten Salt Synthesis and Proposal of New Preparation Method2013

    • 著者名/発表者名
      K. Ishii, S. Tashiro, A. Kikuchihara, and T. Kimura
    • 雑誌名

      Journal of American Ceramic Society

      巻: Vol. 96, No. 8 ページ: 2382-2386

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Orientation Control of (K,Na)NbO_3 Ceramics Using NaNbO_3 Particles Prepared by Single-Step Molten Salt Synthesis2013

    • 著者名/発表者名
      K. Ishii and S. Tashiro
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: Vol. 52, No. 9, 09KD04-1–09KD04-6

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molten Salt Synthesis of Platelike NaNbO3 Powder in the Presence of Al2O32013

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ishii, Shinjiro Tashiro, Anna Kikuchihara, and Toshio Kimura
    • 雑誌名

      Journal of American Ceramic Society

      巻: 96 号: 8 ページ: 2382-2386

    • DOI

      10.1111/jace.12399

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Orientation Control of (K,Na)NbO3 Ceramics Using NaNbO3 Particles Prepared by Single-Step Molten Salt Synthesis2013

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ishii and Shinjiro Tashiro
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 52 号: 9S1 ページ: 09KD04-09KD04

    • DOI

      10.7567/jjap.52.09kd04

    • NAID

      210000142843

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Orientation Control of (Sr, Ca)_2NaNb_5O_<15> Ceramics by Spin-Forming-Extended Method2012

    • 著者名/発表者名
      K. Ishii and S. Tashiro
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: Vol. 51, No. 9, 09LC02

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Orientation Control of (Sr, Ca)2NaNb5O15 Ceramics by Spin-Forming-Extended Method2012

    • 著者名/発表者名
      K. Ishii and S. Tashiro
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 51 号: 9S1 ページ: 09LC02-09LC02

    • DOI

      10.1143/jjap.51.09lc02

    • NAID

      210000141243

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of Platelike NaNbO3 Particles by Single-Step Molten Salt Synthesis2012

    • 著者名/発表者名
      A. Kikuchihara, F. Sakurai, and T. Kimura
    • 雑誌名

      Journal of American Ceramic Society

      巻: 95 号: 5 ページ: 1556-1562

    • DOI

      10.1111/j.1551-2916.2012.05095.x

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] One-Directional Grain-Orientation Control of Piezoelectric Ceramics with Tungsten Bronze Structure by Spin-Forming-Extended Method2011

    • 著者名/発表者名
      K. Ishii and S. Tashiro
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: Vol. 50, No. 9, 09ND04

    • NAID

      210000071289

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] One-Directional Grain-Orientation Control of Piezoelectric Ceramics with Tungsten Bronze Structure by Spin-Forming-Extended Method2011

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ishii
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 50

    • NAID

      210000071289

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 粒子配向制御による非線形圧電性の低減効果2014

    • 著者名/発表者名
      石井啓介,田代新二郎
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2014年年会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 焼成時のBaTi2O5相安定化に及ぼす添加物の効果2014

    • 著者名/発表者名
      山崎祐樹、 石井啓介、 田代新二郎
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2014年年会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 一段階溶融塩法による板状NaNbO_3結晶粒子を用いた(K,Na)NbO_3セラミックスの配向制御2013

    • 著者名/発表者名
      石井啓介,田代新二郎
    • 学会等名
      日本セラミックス協会,2013年年会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 2段階溶融塩法による針状テンプレートを用いた(Sr, Ca)_2NaNb_5O_<15>セラミックスの配向制御2013

    • 著者名/発表者名
      橋爪絵美,石井啓介,田代新二郎
    • 学会等名
      日本セラミックス協会,2013年年会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 一段階溶融塩法で合成された板状NaNbO_3結晶粒子による粒子配向(K,Na)NbO_3セラミックスの作製2013

    • 著者名/発表者名
      石井啓介,田代新二郎
    • 学会等名
      第30回強誘電体応用会議
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 厚さ方向に配向制御された(Sr, Ca)_2NaNb_5O_<15>セラミックスによる矩形状振動子の作製2013

    • 著者名/発表者名
      橋爪絵美,石井啓介,田代新二郎
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第26回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      長野
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 一段階溶融塩法で合成された板状NaNbO3結晶粒子による粒子配向(K,Na)NbO3セラミックスの作製2013

    • 著者名/発表者名
      石井啓介、 田代新二郎
    • 学会等名
      第30回強誘電体応用会議
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] BaTi2O5の固相反応に及ぼすTiO2粉末粒子径の影響2013

    • 著者名/発表者名
      山崎祐樹、 石井啓介、 田代新二郎
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第26回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      長野
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 厚さ方向に配向制御された(Sr,Ca)2NaNb5O15 セラミックスによる矩形状振動子の作製2013

    • 著者名/発表者名
      橋爪絵美、 石井啓介、 田代新二郎
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第26回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      長野
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 板状NaNbO_3結晶粒子を用いた圧延法によるニオブ系圧電セラミックスの配向制御2012

    • 著者名/発表者名
      石井啓介,田代新二郎
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2012年年会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 回転圧延法を用いた(Sr, Ca)_2NaNb_5O_<15>セラミックスの配向制御2012

    • 著者名/発表者名
      石井啓介,田代新二郎
    • 学会等名
      第29回強誘電体応用会議
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 圧延法による圧電セラミックスの粒子配向制御2012

    • 著者名/発表者名
      石井啓介,田代新二郎
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第25回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 板状NaNbO3結晶粒子を用いた圧延法によるニオブ系圧電セラミックスの配向制御2012

    • 著者名/発表者名
      石井啓介
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2012年年会
    • 発表場所
      京都大学(京都府)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] BaTi2O5の合成に及ぼす仮焼条件の影響2012

    • 著者名/発表者名
      田代新二郎
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2012年年会
    • 発表場所
      京都大学(京都府)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 圧延法を用いたタングステンブロンズ型圧電セラミックスの1軸粒子配向制御2011

    • 著者名/発表者名
      石井啓介,田代新二郎
    • 学会等名
      第28回強誘電体応用会議
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Orientation Control of Piezoelectric Ceramics by rolling-extended methods2011

    • 著者名/発表者名
      K. Ishii and S. Tashiro
    • 学会等名
      15th US-Japan Seminar on Dielectric and Piezoelectric Ceramics
    • 発表場所
      Kagoshima
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 圧延法を用いたタングステンブロンズ型圧電セラミックスの1軸粒子配向制御2011

    • 著者名/発表者名
      石井啓介
    • 学会等名
      第28回強誘電体応用会議
    • 発表場所
      コープイン京都(京都府)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Orientation Control of Piezoelectric Ceramics by rolling-extended methods2011

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ishii
    • 学会等名
      15th US-Japan Seminar on Dielectric and Piezoelectric Ceramics
    • 発表場所
      城山観光ホテル(鹿児島県)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 回転圧延法を用いた (Sr, Ca)2NaNb5O15セラミックスの配向制御

    • 著者名/発表者名
      石井啓介、 田代新二郎
    • 学会等名
      第29回強誘電体応用会議
    • 発表場所
      京都府、京都
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] BaCO3とTiO2の固相反応によるBaTi2O5の合成

    • 著者名/発表者名
      田代新二郎、石井啓介
    • 学会等名
      第29回強誘電体応用会議
    • 発表場所
      京都府、京都
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 圧延法による圧電セラミックスの粒子配向制御

    • 著者名/発表者名
      石井啓介、 田代新二郎
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第25回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      愛知県名古屋市
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 一段階溶融塩法による板状NaNbO3結晶粒子を用いた(K,Na)NbO3セラミックスの配向制御

    • 著者名/発表者名
      石井啓介、 田代新二郎
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2013年
    • 発表場所
      東京都大田区
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 2段階溶融塩法による針状テンプレートを用いた(Sr, Ca)2NaNb5O15セラミックスの配向制御

    • 著者名/発表者名
      橋爪絵美、 石井啓介、 田代新二郎
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2013年
    • 発表場所
      東京都大田区
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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