2019 年度研究成果報告書

光硬化法による３次元シリカガラス構造の省エネルギー製造プロセスに関する研究

研究課題

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研究課題/領域番号	17K06876
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)	2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード	シリカガラス / 焼結 / 光硬化 / 省エネルギー製造プロセス / 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。本研究では出発原料として、シリカ粒子と高分子からなるメソポーラス体をガラス前駆体として用い、透明シリカガラスを作製することを目的とした。ガラス前駆体はシリカ粒子、アクリルモノマー、光重合開始剤を用いた液体を作製し、光重合反応を経由することで得られた。ガラス前駆体の成形性はシリカスラリーのpHと化学組成（シリカとモノマー重量比）に依存していることが明らかとなった。得られたガラス前駆体を大気中1250℃にて焼成することで、透明シリカガラスを作製することができた。
自由記述の分野	材料工学
研究成果の学術的意義や社会的意義	シリカガラスは光学的、機械的強度等の性質に優れているにも関わらず、特殊かつ大型な設備を用いて2000 ℃以上の高い温度で製造されることと、所望の形状に成形加工するには、酸水素ガスバーナー等2300℃と多量の熱エネルギーと複雑な加工技術が必要である事などの問題点を抱えている。本研究ではシリカガラスの製造プロセスの簡略化ならびに、より複雑な形状を容易に造形できる省エネルギー型透明シリカガラスの製造プロセスに寄与することができる。