ナノ液滴を原料とするレーザーＣＶＤ法の開発と機能性セラミックス膜プロセスへの応用

• 研究課題/領域番号: 23686096
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 無機材料・物性
• 研究機関: 一般財団法人ファインセラミックスセンター
• 研究代表者: 木村 禎一 一般財団法人ファインセラミックスセンター, その他部局等, 研究員 (10333882)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 26,520千円 (直接経費: 20,400千円、間接経費: 6,120千円); 2013年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2012年度: 12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円); 2011年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
• キーワード: 化学気相析出 / 静電噴霧 / レーザー / コーティング / 高結晶性膜 / 高密度膜 / 低温成膜 / 大気圧CVD / 静電噴霧レーザーCVD / セラミックス / 気相化学析出 / 膜材料 / 成膜プロセス

研究概要

液体への電圧印加によって生成する微小液滴を原料として用いる化学気相析出法（静電噴霧CVD）にレーザーを導入し、新たな酸化物セラミックスの成膜方法を開発した。この方法では、液滴に含まれる溶媒の蒸発や原料化合物の揮発にともなう表面温度の低下をレーザー照射によって抑制し、さらに、帯電液滴間の静電反発を利用することによって、大気圧等の高圧力下でも気相中での均一化反応を抑制できるため、従来CVDよりも原料効率および成膜速度が向上できることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Domain boundary structures in lanthanum lithium titanates (2014)
  • 著者名/発表者名: Xiang Gao, Craig A. J. Fisher, Teiichi Kimura, Yumi H. Ikuhara, Akihide Kuwabara, Hiroki Moriwake, Hideki Oki, Takeshi Tojigamori, Keiichi Kohama, and Yuichi Ikuhara
  • 雑誌名: J. Mater. Chem. A 巻: 第2巻 ページ: 843-852
  • 査読あり
• [雑誌論文] Domain boundary structures in lanthanum lithium titanates (2014)
  • 著者名/発表者名: Xiang Gao, Craig A. J. Fisher, Teiichi Kimura, Yumi H. Ikuhara, Hiroki Moriwake, Akihide Kuwabara, Hideki Oki, Takeshi Tojigamori, Keiixhi Kohama and Yuichi Ikuhara
  • 雑誌名: J. Mater. Chem. A, 巻: 2014(2) 号: 3 ページ: 843-852
  • DOI: 10.1039/c3ta13726k
  • 査読あり
• [雑誌論文] レーザーCVDによる実用工具コーティング (2013)
  • 著者名/発表者名: 木村禎一
  • 雑誌名: 金属 巻: 第83巻 ページ: 603-607
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation of multi-layer hard coating for cutting tools by laser CVD (2013)
  • 著者名/発表者名: T.Kimura, T. Matsuda, H. Nomura, H. Matsubara
  • 巻: 第5巻
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lithium Atom and A-Site Vacancy Distributions in Lanthanum Lithium Titanate (2013)
  • 著者名/発表者名: Xiang Gao, Craig A. J. Fisher, Teiichi Kimura, Yumi H. Ikuhara, Hiroki Moriwake, Akihide Kuwabara, Hideki Oki, Takeshi Tojigamori, Rong Huang, and Yuichi Ikuhara
  • 雑誌名: Chem. Mater 巻: 第25巻 ページ: 607-1614
  • 査読あり
• [雑誌論文] レーザーCVDよる実用工具コーティング (2013)
  • 著者名/発表者名: 木村禎一
  • 雑誌名: 金属 巻: 83 ページ: 603-607
• [雑誌論文] 27Preparation of multi-layer hard coating for cutting tools by laser CVD (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Kimura; T. Matsuda; H. Nomura; H. Matsubara
  • 雑誌名: Proceedings of 5th International Symposium on Advanced Ceramics 巻: 5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lithium Atom and A-Site Vacancy Distributions in Lanthanum Lithium Titanate (2013)
  • 著者名/発表者名: Xiang Gao, Craig A. J. Fisher, Teiichi Kimura, Yumi H. Ikuhara, Hiroki Moriwake, Akihide Kuwabara, Hideki Oki, Takeshi Tojigamori, Rong Huang and Yuichi Ikuhara
  • 雑誌名: Chem. Mater. 巻: 25(9) 号: 9 ページ: 1607-1614
  • DOI: 10.1021/cm3041357
  • 査読あり
• [学会発表] Preparation of multi-layer hard coating for cutting tools by laser CVD (2013)
  • 著者名/発表者名: T.Kimura, T. Matsuda, H. Nomura, H. Matsubara
  • 学会等名: Proceedings of 5^<th> international sumposium on advanced ceramics
• [学会発表] Preparation of multi-layer hard coating for cutting tools by laser CVD (2013)
  • 著者名/発表者名: Teiichi KIMURA
  • 学会等名: 5th International Symposium on Advanced Ceramics (China)
  • 発表場所: Wuhan, China
  • 招待講演