| 研究課題/領域番号 |
23K17820
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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 | 九州大学 |
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研究代表者 |
林 克郎 九州大学, 工学研究院, 教授 (90397034)
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| 研究期間 (年度) |
2023-06-30 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2024年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | 焼結 / 酸窒化物 / ペロブスカイト / レーザー焼結 / 複合アニオン / 窒化 / 水素化 / 非平衡プロセス / セラミックス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
将来の付加製造によるセラミックス製造では、複相の緻密体や平衡共存しない相が接合された機能デバイスの直接製造への発展が予想され、レーザー焼結による局所的な非平衡焼結が鍵となる。本研究では、付加製造技術の発展に繋がる、新しいレーザー焼結を開拓する。また、それらの知見を軸とした、次世代の焼結の科学に関わる新領域創成を見据える。共有結合性物質と酸化物の共焼結は未踏領域であり、また酸化物同士でも、異なる雰囲気での焼結を要する材料間の接合が困難であった。酸化物系全固体電池での高比容量の炭素系負極の導入や、異なる雰囲気での焼結を要する低電位・高電位酸化物電極材料の接合を目指したレーザー焼結に取り組む。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、酸化物と共有結合性物質の共存、および酸化物から非酸化物への転換を可能とするレーザー焼結技術の確立を目指した。低温焼結可能なNZSPを用いたハードカーボンとの共緻密化や、BZYOへの局所レーザー照射によるZrN窒化物の生成、多孔質構造の形成を実証した。さらに、BSYOにおける複合欠陥の形成とH-導入制御、ナシコン系ガラス前駆体からの結晶化、高温酸化物と炭素の共焼結も試み、先端材料設計への応用展開が期待される。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、従来困難であった酸化物と共有結合性物質の共存焼結や酸化物から非酸化物への転換を、レーザー照射により短時間かつ局所的に実現した点で学術的に革新的である。これにより、未踏領域の材料設計が可能となり、次世代全固体電池や省エネルギー型セラミック加工、積層造形などの先端産業技術への応用が期待される点で、社会的意義が大きい。
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