高機能材料創製のためのソフト溶液プロセス

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07355020
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 吉村 昌弘 東京工業大学, 工業材料研究所, 教授 (10016826)
• 研究分担者: 加藤 昭夫 九州大学, 工学部, 教授 (50037727) ; 小久保 正 京都大学, 工学部, 教授 (30027049) ; 稲垣 道夫 北海道大学, 工学部, 教授 (20023054) ; 松本 泰道 熊本大学, 工学部, 教授 (80114172) ; 逢坂 哲彌 早稲田大学, 理工学部, 教授 (20097249)
• キーワード: ソフト溶液プロセス / 高機能性膜 / 電気化学合成法 / ソフトケミストリー / 生体親和材料 / ゾル-ゲル

研究概要

本年度は次年度以降重点領域研究を提案するための準備期間として、ソフト溶液プロセスの現状と将来性の調査、ならびにグループ員相互の活動や知識を理解、共有するための基盤づくり、および将来の研究方針について検討した。
1、高機能性膜の作製
水溶液から焼成や加熱を経ないでBaTi03やCaW04あるいはフェライトなどの結晶性薄膜や厚膜が直接生成できることが、最近わかってきた。それぞれの膜の特性や生成機構はどうなのか?応用の可能性は?などを検討した。
2、電気化学合成法
水溶液からペロブスカイト型酸化物、フェライト、超電導体あるいはCdSなどが電析されることがわかってきた。また機能性金属材料のめっきも進歩している。本グループはこれら電気化学合成法の基礎と応用を調査、検討した。
3、ソフトケミストリー
溶液中におけるインターカレーション、イオン交換などにより無機化合物のみならず無機/有機複合体、層間化合物ミクロ/ナノ多孔体などユニークな材料ができることが明らかになってきた。これらの特性や反応機構、その応用などを検討した。
4、生体親和材料およびプロセス
アパタイトなどの生体親和性膜が常温常圧の水溶液から多くの金属、無機物、有機物にコーティングできることが最近わかった。電気化学やイオン交換によるアパタイト膜も報告されている。生体模倣のプロセスも提案されている。これらのプロセスの可能性を追求した。
5)ゾル-ゲルプロセス
セラミックス微粉体からガラス、電子材料まで低温焼成あるいは非焼成による高機能材料ゾル-ゲルプロセスの進歩は著しい。最近ではゾル-ゲルを経ないで直接ゲルを作る錯体重合法も開発されている。これらの方法を総括し、今後の発展について検討した。

研究成果

• [文献書誌] M. Arima, M. Kakihana, etc.: "Polimerized Complex Synthesis of Pure BaTi03 at Reduced Temperature" Eur. J. Solid State and Inorg. Chem. , “Advanced Materials". 32. 863-871 (1995)
• [文献書誌] Wojiciech Suchanek, etc.: "Biocompatible Whiskers with Controlled Morphology and Stoichiometry" Journal of Material Research. 10. 521-529 (1995)
• [文献書誌] H. Takahashi, M. Yashima, etc.: "Symthesis of Stoichiometric (Ca/P=1.67)Hydroxyapatite by a “Gel"Route from the Aqueous Solution of Citric and Phosphonoacetic Acids" Eur. J. Solid State and Inorg. Chem. , “Advanced Materials". 32. 829-835 (1995)
• [文献書誌] Masahiro Yoshimura,etc.: "CaTiO3 Coating on TiAl by Hydrothermal-electrochemical Technique" Intermetallics. 3. 125-128 (1995)
• [文献書誌] Woo-Seok Cho, etc.: "Room Temperature Preparation of the Highly-crystallized Luminescent CaWO_4 Film by an Electrochemical Method" Applied Physics Letter. 66. 1027-1029 (1995)
• [文献書誌] Koji Kajiyoshi, etc.: "Short Circuit Diffusion of Ba, Sr, and O during ATiO_3(A=Ba, Sr)Thin Film Growth by the Hydrothermal-electrochemical Method" Journal of American Ceramic Society. 78. 1521-1531 (1995)