機能性材料の開発とその特性評価に関する研究

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06045034
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 河野 清 徳島大学, 工学部, 教授 (00035594)
• 研究分担者: メトソン J.B. オークランド大学, 理学部, 上級講師 ; ハイランド M.M. オークランド大学, 工学部, 講師 ; ダーンレイ R.A. オークランド大学, 工学部, 講師 ; ファーガソン N.G. オークランド大学, 工学部, 副教授 ; シャープ R.M. オークランド大学, 工学部, 教授 ; 酒井 士郎 徳島大学, 工学部, 教授 (20135411) ; 村上 理一 徳島大学, 工学部, 教授 (00112235) ; 水口 裕之 徳島大学, 工学部, 教授 (00035651) ; 英 崇夫 徳島大学, 工学部, 教授 (20035637) ; 多木 敏彦 徳島大学, 工学部, 教授 (10035602)
• キーワード: 繊維前駆体 / NMR / X線残留応力 / 窒素イオン注入 / 疲労寿命 / ダイヤモンド膜 / 表面分析

研究概要

モルタル・コンクリードに微粒子混和材を混入すると、そのフィラー効果によって充填率が向上し、空気量が低下し、特に丸い粒形の混和材は有効であり強度が向上することを報告し、またシリカフュームとスラグとの併用は、コンクリートの圧縮強度の改善、乾燥収縮、水密性などの改善に有効であることを明らかにした。透水性、透気性に優れたポーラスコンクリートの配合理論について研究し、配合要因と強度との関係式を得、所要の強度を持ったコンクリートとするためには、その骨材粒度別に配合設計しなければならないことを示した。また、施工の機械化などの合理化ができる高流動コンクリートの配合設計方法について検討し、その配合設計手法を提案した。新しい機能を備えた素材を作るためにポリカルボシランやボラジンに加えて新しい前駆体を合成し、その特性評価を固体高分解能NMRスペクトルを用いて行い、その可能性を示した。PVD窒化アルミニウム膜およびセラミック溶射皮膜の結晶配向特性および残留応力をX線解折手法を用いて測定し、これらの安定膜を得るための製作条件を検討した。純チタン表面に窒素イオンを注入し、材料表面にセラミック膜層を作り、疲労特性の改善効果を検討した。窒素イオン注入の条件によっては、注入層が比較的疲労の初期に割れるため、疲労寿命は短かくなることがわかった。しかし、注入層が窒化チタンのみになっている場合には、その割れがはいりにくく、疲労寿命の改善がみられた。マイクロ波プラズマCVD法及びアセチレント-チ法によって、ケイ素板、窒化ケイ素繊維及びチタン板表面にダイヤモンド薄膜が形成する条件を検討した。ダイヤモンド薄膜はケイ素糸材料に対して予め炭化ケイ素膜を形成し、その上に、ダイヤモンドが結晶成長する。またチタン板にもケイ素板と同様にダイヤモンドが形成されるが、その結晶は、(111)面に揃っている傾向にあった。18FA01:高機能コンクリート