| 研究課題/領域番号 |
12555218
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
化学工学一般
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
若林 勝彦 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (20220832)
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| 研究分担者 |
多湖 輝興 九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (20304743)
岸田 昌浩 九州大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (60243903)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2001
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| キーワード | シリカ包接フェライト微粒子 / マグネタイト / コバルトフェライト / 亜鉛フェライト / マイクロエマルション |
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| 研究概要 |
本研究では、新規な電磁波シールド材料創製の基礎的段階として、マイクロエマルション溶液中で調製したナノスケールのフェライト系磁性物質(Fe_3O_4、CoFe_2O_4、ZnFe_2O_4)を金属酸化物で被覆した、磁性包接微粒子を調製するとともに、その磁性微粒子の粒子径、化学組成を制御し、磁力特性を向上させることを目的としている。
本研究では、包接微粒子調製に次の方法を用いる。まず、マイクロエマルション溶液中で磁性物質の超微粒子を合成し、この微粒子が分散した溶液中で金属アルコキシドの加水分解を行い、金属酸化物によって包接された微粒子を調製した。包接物質の金属酸化物としては、SiO_2について検討し、芯物質の磁性粒子の化学的、熱的安定性を調べた。
界面活性剤にポリオキシエチレン(15)セチルエーテルを、有機溶媒にシクロヘキセンを用いたとき、フェライト系磁性物質を芯物質としその周囲をSiO_2で被覆したナノスケールで均一な包接型微粒子を調製することができた。芯物質にマグネタイト(Fe_3O_4)を用いた、SiO_2包接Fe_3O_4微粒子では、800℃空気焼成後においてもその包接構造、及び磁力特性が変化しなかったことから、SiO_2包接Fe_3O_4微粒子が熱的、化学的安定性に優れていることが示された。
フェライト系磁性物質による電磁波の吸収特性は、磁性物質の粒子径と化学組成に依存すると考えられる。そこで、磁性物質の粒子径制御と、磁性粒子の複合化(Fe_3O_4へのCo、Znイオンの添加)による化学組成の制御を検討し、包接型フェライト系磁性材料の特性の向上を図った。磁性物質の粒子径制御としては、磁性粒子合成時の原料濃度、原料添加方法について検討したところ、Fe_3O_4粒子径を約9nm〜14nmの範囲で制御することに成功した。化学組成制御については、磁性粒子調製時に投入する原料金属塩のモル比と焼成温度を変化させて、化学的に複合化された磁性粒子(Co_xFe_<3-x>O_4とZnFe_<3-x>O_4、x=0〜1)を合成した。その結果、Coを添加したCo_xFe_<3-x>O_4では、Co/Fe=0.3のとき磁力特性が最大値を示し、Znを添加した場合では、Zn/Fe=0.1のとき、磁力特性が最大値を示した。
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