高レーザ吸収球形多孔質セラミックス粒子の組成最適化と緻密セラミックス積層造形

• 研究領域: 超温度場材料創成学：巨大ポテンシャル勾配による原子配列制御が拓くネオ３Ｄプリント
• 研究課題/領域番号: 24H00980
• 研究種目: 学術変革領域研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 学術変革領域研究区分(Ⅱ)
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 野村 直之 東北大学, 工学研究科, 教授 (90332519)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円); 2025年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2024年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
• キーワード: 球形多孔質セラミックス粒子 / 高レーザ吸収 / 凍結乾燥パルス圧力印加オリフィス噴射法 / 組成最適化 / レーザ積層造形

研究開始時の研究の概要

本研究では、セラミックス積層造形用粉末開発のための基礎研究であり、気孔を積極的に導入した積層造形用球形セラミックス粉末を独自の手法により創製し、高いレーザ吸収性と高い断熱性を両立させる。積層造形用粉末には気孔をできるだけ排除して造形物中の気孔形成の要因を減らすことが一般的に要求される。しかし粒子中に連通孔を導入して表面に凹凸を導入し、断熱性を高めることで局所的な温度上昇を最大限に高め、溶融による緻密化へと導く点が創造的である。90％を超える高い気孔率を含有する多孔質球形セラミックス粒子を作製し、コンビナトリアル手法を用いて組成最適化を実施して緻密なセラミックスレーザ積層造形体の実現を目指す。