新規機能性シリカガラスの省エネルギー型製造プロセスの開発

• 研究課題/領域番号: 26420756
• 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: 金属・資源生産工学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 藤野 茂 九州大学, グローバルイノベーションセンター, 教授 (10304833)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: シリカ / ガラス / 焼結 / インプリント / 蛍光 / 機能性ガラス / 多孔質 / メソポーラスシリカ / シリカガラス / メソポーラス / ポリビニルアルコール / 透明石英ガラス / 微細加工 / 省エネルギー製造プロセス / ガラス成形加工

研究成果の概要

シリカガラスは，低熱膨張係数，化学的耐久性，機械的強度，真空紫外域から近赤外域にかけての高い光透過特性に優れている．微細加工が容易で蛍光特性を有するシリカガラスを低温で作製することができれば，フォトニクス，エレクトロニクス，バイオマテリアルの分野において様々な応用が期待される．本研究ではシリカナノ粒子を用いた機能性透明シリカガラスを作製することを目的とした．ガラス前駆体として亀裂のないモノリス状のSiO2-PVAメソポーラス体の調製法の検討と物性評価を行った．シリカガラスの表面に微細加工を施し，焼成を行った．希土類イオンをドープしたシリカガラスの発光特性はドープされたイオンの種類に依存した

研究成果

• [雑誌論文] ナノシリカ焼結を利用したメソポーラスシリカの開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 池田弘、秋山悟、藤野茂
  • 雑誌名: 電子情報通信学会技術研究報告 巻: US2016-30 ページ: 1-2
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 光重合法を用いたシリカメソポーラス体および透明シリカガラス焼結体の作製 (2016)
  • 著者名/発表者名: 石坂直之、藤野茂
  • 雑誌名: 電子情報通信学会技術研究報告 巻: US2016-30 ページ: 3-4
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Room temperature imprint using crack-free monolithic SiO2-PVA nanocomposite for fabricating micro-hole array on silica glass (2015)
  • 著者名/発表者名: S.Fujino and H.Ikeda
  • 雑誌名: Journal of Nanomaterials 巻: ID 584320 ページ: 1-5
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Luminescent sintered silica glass prepared by adsorbing Pr ions into mesoporous SiO2-PVA nanocomposite (2015)
  • 著者名/発表者名: H.Ikeda, T.Murata and S.Fujino
  • 雑誌名: Journal of Composite Materials 巻: 1 ページ: 1-7
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Photoluminescence characteristics of sintered silica glass doped with Cu ions using mesoporous SiO2-PVA nanocomposite (2015)
  • 著者名/発表者名: H.Ikeda, T.Murata and S.Fujino
  • 雑誌名: Materials Chemistry and Physics 巻: 162 ページ: 431-435
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Fabrication and photoluminescence of monolithic silica glass doped with alumina nanoparticles using SiO2-PVA nanocomposite (2015)
  • 著者名/発表者名: H.Ikeda, T.Murata and S.Fujino
  • 雑誌名: Journal of the Ceramic Society of Japan 巻: 123 ページ: 550-553
  • NAID: 130005085549
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] ,Composition and pH dependence on aggregation of SiO2–PVA suspension for the synthesis of porous SiO2–PVA nanocomposite (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Ikeda, Shigeru Fujino
  • 雑誌名: Journal of Porous Materials 巻: ２１ ページ: 1143-1149
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] ボース・アインシュタイン凝縮を目指したポジトロニウム冷却II (2017)
  • 著者名/発表者名: 周健治，村吉諄之，樊星，石田明，難波俊雄，浅井祥仁，吉岡孝高，五神真，大島永康，オロークブライアン，鈴木;良一，石坂;直之，秋山悟，藤野茂
  • 学会等名: 日本物理学会第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学
• [学会発表] シリカナノ粒子を用いた機能性透明シリカガラスの作製と物性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤野茂
  • 学会等名: ニューガラスフォーラム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2016-03-11
  • 招待講演
• [学会発表] 光重合法を用いたシリカメソポーラス体および透明シリカガラス焼結体の作製 (2016)
  • 著者名/発表者名: 倉狩大樹、藤野茂
  • 学会等名: 第54回セラミックス基礎科学討論会
  • 発表場所: 佐賀
  • 年月日: 2016-01-07
• [学会発表] シリカナノ粒子とポリビニルアルコールを用いた透明シリカガラス焼結体の作製 (2016)
  • 著者名/発表者名: 原翔平、藤野茂
  • 学会等名: 第54回セラミックス基礎科学討論会
  • 発表場所: 佐賀
  • 年月日: 2016-01-07
• [学会発表] SiO2-PVAナノコンポジットのメソポーラス構造を利用した希土類イオン ドープ焼結シリカガラス蛍光体の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 池田弘、村田貴広、藤野茂
  • 学会等名: 第54回セラミックス基礎科学討論会
  • 発表場所: 佐賀
  • 年月日: 2016-01-07
• [学会発表] 光重合法を用いたシリカメソポーラス体および透明シリカガラス焼結体の作製 (2016)
  • 著者名/発表者名: 石坂直之、藤野茂
  • 学会等名: 第 61 回音波と物性討論会 / 第 8 回ナノレオロジー研究会
  • 発表場所: 九州大学筑紫キャンパス
• [学会発表] ナノシリカ焼結を利用したメソポーラスシリカの開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 池田弘、秋山悟、藤野茂
  • 学会等名: 第 61 回音波と物性討論会 / 第 8 回ナノレオロジー研究会
  • 発表場所: 九州大学筑紫キャンパス
• [学会発表] Fabrication and properties of transparent functional silica glass using SiO2/PVA mesoporous nanocomposite (2015)
  • 著者名/発表者名: S.Fujino
  • 学会等名: International of congress of Pacific Basin Societies
  • 発表場所: U.S.A
  • 年月日: 2015-12-19
  • 国際学会
• [学会発表] 常温にて成形可能なメソポーラスシリカ材料の作製とその特性に関する研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 倉狩大樹、原翔平、藤野 茂
  • 学会等名: 平成27年度九州支部秋季合同研究発表会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2015-11-06
• [学会発表] シリカナノ粒子とポリビニルアルコールを用いた機能性メソポーラスシリカの作製 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤野 茂、池田弘
  • 学会等名: 資源・素材関係学協会合同秋季大会
  • 発表場所: 愛媛
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] シリカ/PVAナノコンポジット材料の作製とその機能性発現 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤野 茂
  • 学会等名: 日本複合材料学会西部支部講演会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2015-05-29
  • 招待講演
• [学会発表] メソポーラスシリカ材料を用いた透明焼結石英ガラスの製法に関する研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松山明史，吉田壮志，藤野 茂
  • 学会等名: 日本セラミックス協会
  • 発表場所: 福岡県北九州市
  • 年月日: 2014-11-07
• [産業財産権] シリカガラス前駆体製造方法、シリカガラス前駆体、シリカガラス製造方法、及びシリカガラス (2016)
  • 発明者名: 藤野茂
  • 権利者名: 藤野茂
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2016-03-03