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2012 年度 実績報告書

コロイドナノ粒子の新しい成形指針の確立

研究課題

研究課題/領域番号 22360275
研究機関鹿児島大学

研究代表者

平田 好洋  鹿児島大学, 理工学研究科, 教授 (80145458)

研究分担者 鮫島 宗一郎  鹿児島大学, 理工学研究科, 准教授 (00274861)
松永 直樹  宮崎大学, 工学部, 准教授 (40405543)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2014-03-31
キーワードセラミックス / サスペンション / レオロジー / 加圧ろ過 / 動的粘弾性 / 成形体密度 / 圧縮強度 / ガス透過性
研究概要

①メデイアン径310 nm のアルミナ粒子を含む水性サスペンションの粘弾性特性、②加圧ろ過法で作製したアルミナ仮焼体の圧縮変形挙動、③アルミナ仮焼体のガス透過性、④二粒子系炭化ケイ素サスペンションのレオロジーと加圧ろ過特性、について実験を行った。主たる結果を示す。①については、アルミナに対して分散剤のフェニルアラニンを0-8 mass %添加した。フェニルアラニンの量が増加すると高温まで粒子の分散性が維持され、粒子の凝集が阻害されることがわかった。②については、空隙率40% 程度の仮焼体の粒界面積が増加すると、圧縮強度が増加することが実験的にまた理論的に明らかとなった。③のアルミナ多孔体の水素透過係数は二酸化炭素や窒素の透過係数よりも高いことがわかった。細孔のサイズ/ガス分子の平均自由行程の比が小さいと透過係数は増加する傾向が見られた。④については、30 nm炭化ケイ素粒子を800 nm炭化ケイ素粒子へ混合すると、(1) サスペンションのレオロジーがニュートン流動からビンガム流動へ変化すること、(2) 加圧下での粒子の分散状態から凝集状態への相転移が低圧で起こること、(3)成形体密度が低下すること、が明らかとなった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

分散剤を含むアルミナサスペンション及び成形体の粘弾性の測定と解析、②作製した成形体の圧縮強度とガス透過性の測定、③二粒子系炭化ケイ素サスペンションの流動性とろ過特性について、情報を収集できた。

今後の研究の推進方策

平成25年度は最終年度となる。当初の計画のとおり、より実際的な炭化ケイ素―アルミナーイットリア三成分系のセラミックスをコロイドプロセスとホットプレス法で作製する。その微構造とガス透過性の関係を明らかにする予定である。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Influence of Pressure on Filtration of Aqueous Alumina Suspensions2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Hirata, Tomoyuki Fukunaga, Naoki Matsunaga, Soichiro Sameshima
    • 雑誌名

      Ceramics International

      巻: Vol.39 ページ: 3547-3554

    • DOI

      10.1016/j.ceramint.2012.10.180

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temperature Dependence of Dynamic Moduli of Alumina Suspensions and Alumina Powder Compacts2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Akune, Y. Hirata, N. Matsunaga, S. Sameshima
    • 雑誌名

      Ceramics International

      巻: 39 ページ: 3353-3358

    • DOI

      10.1016/j.ceramint.2012.09.053

    • 査読あり
  • [学会発表] Temperature Dependence of Complex Modulus of Alumina Suspensions and Alumina Powder Compacts

    • 著者名/発表者名
      Yuho Akune, Yoshihiro Hirata, Naoki Matsunaga, Soichiro Sameshima
    • 学会等名
      The Fourth International Conference of the Characterization and Control of Interfaces for High Quality Advanced Materials
    • 発表場所
      倉敷
  • [学会発表] Influence of Pressure on Filtration of Aqueous Alumina Suspensions

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Hirata, Tomoyuki Fukunaga, Naoki Matsunaga, Soichiro Sameshima
    • 学会等名
      The Fourth International Conference of the Characterization and Control of Interfaces for High Quality Advanced Materials
    • 発表場所
      倉敷
    • 招待講演
  • [学会発表] コロイドサスペンションの高圧ろ過プロセスの解析

    • 著者名/発表者名
      福永智之、平田好洋、松永直樹、鮫島宗一郎
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第25回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋
  • [学会発表] アルミナサスペンションの動的粘弾性特性の温度依存性

    • 著者名/発表者名
      阿久根優歩、平田好洋、松永直樹、鮫島宗一郎
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第25回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋
  • [学会発表] アルミナ多孔体の圧縮変形挙動の解析

    • 著者名/発表者名
      鮫島樹興、平田好洋、鮫島宗一郎
    • 学会等名
      第51回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      仙台
  • [学会発表] アルミナ多孔体の微構造制御とガス透過性

    • 著者名/発表者名
      白坂初希、平田好洋、鮫島宗一郎、松永直樹
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2013年会
    • 発表場所
      東京

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公開日: 2014-07-24  

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