| 研究課題/領域番号 |
20H04370
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
内藤 牧男 大阪大学, 接合科学研究所, 教授 (40346135)
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| 研究分担者 |
小澤 隆弘 大阪大学, 接合科学研究所, 助教 (40734158)
石川 敏弘 山陽小野田市立山口東京理科大学, 工学研究科, 教授 (60756104)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 省エネルギー / セラミックス / 蛍光体 / 白色LED / 粉体 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、窒化ケイ素(Si3N4)にAlとOが固溶した白色LED用サイアロン蛍光体(Ca-α-SiAlON:Eu2+)をモデル例として、現状の窒素加圧下、超高温での合成に対して、大気圧条件下非加熱での合成プロセスの開発を目指す。
申請者は、還元性雰囲気下で1500℃以上の高温焼成によって合成される酸化物蛍光体YAG:Ce3+ (Y2.97Al5O12:Ce3+0.03)に対して、合成温度を下げる融剤を原料粉体に微量添加し、粒子界面に摩擦による機械的作用を集中的に与えるだけで、大気圧条件下、非加熱でのYAG:Ce3+ 粒子合成の可能性を示した。そこで本提案では、処理雰囲気を水素と窒素の混合ガスを使用した還元雰囲気に保ち、かつ機械的エネルギーも増加させることによって、融剤粒子を用いることなく、非加熱、短時間処理でYAG:Ce3+粒子を合成できることを見出した。また、合成した粉体も良好な蛍光体特性を示した。
さらに、この知見を基礎として、酸窒化物であるサイアロン蛍光体の非加熱合成の検討を行った。原料粉体として、酸化カルシウム、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、酸化ユーロピウムを配合した混合粉体を、まず窒素雰囲気下で機械的エネルギーを集中的に粉体に付与する条件によって、短時間の機械的処理を行った。得られた粉体を窒素ガス下で1,800℃で加圧焼成したところ、比較的良好な蛍光体特性を示すことを確認した。そこで、同様の機械的処理を行ったサンプルを、窒素加圧を行わず、窒素フロー下で熱処理をしたところ、蛍光体特性を示すことを見出した。以上の結果を解析することによって、大気圧下で高温熱処理を施さずに、白色LED用サイアロン蛍光体を合成するための処理条件について考察を行った。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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