革新的特性を有する貝殻類似構造無機化合物の創製

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23350104
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 無機工業材料
• 研究機関: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 目 義雄 独立行政法人物質・材料研究機構, 先端材料プロセスユニット, ユニット長 (00354217)
• 研究分担者: 鈴木 達 物質・材料研究機構, 先端材料プロ セ, スユニット主席研究員 (50267407) ; 奥山 秀男 (独)物質・材料研究機構, 先端材料プロ セス, ユニット主席エンジニア (80354215)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: セラミックス / 構造・機能材料 / 材料加工・処理

研究概要

MAX相という高温でも安定な層状化合物系を対象に、提案者らがプロセス開発を進めてきた強磁場中のコロイド成形、さらに通常の加熱法の他にパルス通電加熱、ミリ波焼結により、貝殻類似構造の配向積層体を創製した。配向MAX相セラミックス（Nb４AlC3, Ti3Si（Al）C2、Ti2AlN）は、優れた強度、靭性値を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Synthesis of High-Purity Ti3SiC2 by Microwave Sintering (2014)
  • 著者名/発表者名: Q. Wang, C. Hu, S. Cai, Grasso and Q. Huang
  • 雑誌名: International Journal of Applied Ceramic Technology 巻: 11
  • DOI: 10.1111/ijac.12065
• [雑誌論文] Pressureless Sintering and Reaction Mechanisms of Ti3SiC2 Ceramics (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Sato, M. Mishra, H. Hirano, C. Hu and Y. Sakka
  • 雑誌名: J. Am. Ceram. Soc. 巻: 97 ページ: 1407-1412
  • DOI: 10.1111/jace.12903
• [雑誌論文] Two-dimensional molybdenum carbides : Potential thermoelectric materials of the MXene family (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Khazaei, M. Arai, T. Sasaki, M. Estili, Y. Sakka
  • 雑誌名: Physical Chemistry Chemical Physics 巻: 16 ページ: 7841-7849
  • DOI: 10.1039/c4cp00467a
• [雑誌論文] The effect of the interlayer element on the exfoliation of layered Mo 2AC (A = Al, Si, P, Ga, Ge, As or In) MAX phases into two-dimensional Mo2C nanosheets (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Khazaei, M. Arai, T. Sasaki, M. Estili, Y. Sakka
  • 雑誌名: Science and Technology of Advanced Materials 巻: 15 ページ: 014208
  • DOI: 10.1088/1468-6996/15/1/014208
• [雑誌論文] Fabrication of textured Ti3AlC2 by spark plasma sintering and their anisotropic mechanical properties (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. MIZUNO, K. SATO, M. MRINALINI, T. S. SUZUKI and Y. SAKKA
  • 雑誌名: J. Ceram. Soc. Jpn. 巻: 121 ページ: 366-369
  • DOI: 10.2109/jcersj2.121.366
• [雑誌論文] Novel Electronic and Magnetic Properties of Two-Dimensional Transition Metal Carbides and Nitrides (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Khazaei, M. Arai, T. Sasaki, Chan-Yeup Chung, N. S. Venkataramanan, M. Estili, Y. Sakka, Y. Kawazoe
  • 雑誌名: Adv. Funct. Mater 巻: 23[17] ページ: 2185-2192
  • DOI: 10.1002/adfm.201202502
• [雑誌論文] Electrophoretic Deposition of Ti3SiC2 and Texture Development in a Strong Magnetic Field (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Mishra, Y. Sakka, C. Hu, T. S. Suzuki, T. Uchikoshi, L. Besra and Y. Zhou
  • 雑誌名: J. Am. Ceram. Soc 巻: 95 ページ: 2857-2862
  • DOI: 10.1111/j.1551-2916.2012.05296.x
• [雑誌論文] Textured Ti3SiC2 by gelcasting in a strong magnetic field (2012)
  • 著者名/発表者名: M. MISHRA, Y. SAKKA, A. SZUDARSKA, M. SZAFRAN, T. S. SUZUKI and T. UCHIKOSHI
  • 雑誌名: J. Ceram. Soc. Jpn. 巻: 120 ページ: 544-547
  • DOI: 10.2109/jcersj2.121.348
• [雑誌論文] pH Localization : A Case Study during Electrophoretic Deposition of Ternary MAX Phase Carbide-Ti3SiC2 (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Mishra, Y. Sakka, L. Besra, T. Uchikoshi
  • 雑誌名: J. Ceram. Soc. Jpn. 巻: 120 ページ: 348-354
  • DOI: 10.2109/jcersj2.121.348
• [雑誌論文] Physical and mechanical properties of highly textured polycrystalline Nb4AlC3 ceramic (2011)
  • 著者名/発表者名: C. Hu, Y. Sakka, T. Nishimura, S. Guo, S. Grasso and H. Tanaka
  • 雑誌名: Sci. Tech. Adv. Mat. 巻: 12 ページ: 44603
  • DOI: 10.1088/1468-6996/12/4/044603
• [雑誌論文] Microwave Sintering of Ti3Si(Al) C2 Ceramic
  • 著者名/発表者名: F. Li, H. Zhang, Q. Wang, T. Zhou, B, Kim, Y, Sakka, C. Hu, Q. Huang
  • 雑誌名: J. Am. Ceram. Soc. 巻: (in press)
  • DOI: 10.1111/jace.13037
• [雑誌論文] Coexistnce of Ferromagnetic and a Re-entrant Cluster Glass State in the Layered Quaternary (Cr1-x, Mnx) 2GeC
  • 著者名/発表者名: Q. Tao, C. HU, S. Lin, H. Zhang, F. Li, D. Qu, M. Wu, Y. Sun, Y. Sakka, M. W. Barosoum
  • 雑誌名: Mater. Res. Letter 巻: (in Press)
• [学会発表] Fabrication of Textured Ti2AlN ceramic by Slip Casting in a Strong Magnetic Field (2013)
  • 著者名/発表者名: S. MUSHA, K. SATO, T. S. SUZUKI1, S. ITO, K. FUJIMOTO, Y. SAKKA
  • 学会等名: 30th Korea-Japan Inter. Conf. Ceramics
  • 発表場所: Kitakyushu
  • 年月日: 20131121-22
• [学会発表] Fabrication and some properties of Textured MAX phase Ceramics (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. SAKKA, C. HU, K. SATO, T. S. SUZUKI
  • 学会等名: 30th Korea-Japan Inter. Conf. Ceramics
  • 発表場所: Kitakyushu
  • 年月日: 20131121-22
• [学会発表] Texturing and some properties of MAX phase ceramics and Zr(Hf)B2-base ultra-high temperature ceramics (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Sakka
  • 学会等名: HTCMC8
  • 発表場所: 中国(西安)
  • 年月日: 20130922-26
  • 招待講演
• [学会発表] 強磁場中スリップキャストによるTi3SiC2配向体の作製 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤仁俊, 平野洋人, 目義雄
  • 学会等名: 粉体工学夏期シンポジウム
  • 発表場所: 山中湖
  • 年月日: 20130718-19
• [学会発表] Si/Al液相を利用したTi3SiC2セラミックスの常圧焼結 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤仁俊, 目義雄, M. MISHRA, 平野洋人, 石垣隆正
  • 学会等名: 日本セラミックス協会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20130317-19
• [学会発表] (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤仁俊, 武舎翔太郎, 鈴木達, 藤本憲次郎, 目義雄
  • 学会等名: 日本セラミックス協会第26回秋季シンポジウム
  • 発表場所: 甲府
  • 年月日: 2013-09-04
• [学会発表] Pressure-less Sintering of Ti3SiC2 Ceramics using Si / Al liquid Phase (2013)
  • 著者名/発表者名: K. SATO, H. HIRANO, Y. SAKKA
  • 学会等名: STAC 7
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 2013-06-21
• [学会発表] Fabrication of dense textured Ti3SiC2 films by electrophoretic deposition in a strong magnetic field (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Mishra, K. Sato, T. S. Suzuki, T. Uchikoshi, Y. Sakka
  • 学会等名: 29th International Korea-Japan Seminar on Ceramics
  • 発表場所: Taeg, Korea
  • 年月日: 20121121-24
• [学会発表] Fabrication of textured Ti&not ; 3SiC2 bulk ceramic by slip casting in high magnetic field and pressureless sintering (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Hirano, Y. Sakka, M. Mishra, K. Sato, T. Ishigaki
  • 学会等名: 29th International Korea-Japan Seminar on Ceramics
  • 発表場所: Taeg, Korea
  • 年月日: 20121121-24
• [学会発表] Fabrication of Textured Ti3AlC2 Ceramic by Slip Casting in Strong Magnetic Field and Spark Plasma Sintering (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Mizuno, Y. Sakka, M. Mishra, K. Sato, T. S. Suzuki
  • 学会等名: 29th International Korea-Japan Seminar on Ceramics
  • 発表場所: Taeg, Korea
  • 年月日: 20121121-24
• [学会発表] Fabrication of polycrystalline Ti3AlC2 ceramics with Anisotropic Microstructure (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Mizuno, Y. Sakka
  • 学会等名: PM2012
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 20121014-18
• [学会発表] Fabrication of Si3N4/MAX phase composite using ultra high pressure SPS (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Hirano, Y. Sakka, T. Ishigaki
  • 学会等名: PM2012
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 20121014-18
• [学会発表] Fabrication of highly structure-controlled ceramics by advanced colloidal processing (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Sakka
  • 発表場所: バンコク, タイ
  • 年月日: 20120822-25
  • 招待講演
• [学会発表] Textured Ti3AlC2 ceramic synthesized by spark plasma sintering (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Mizuno, Y. Sakka
  • 学会等名: STAC6
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 20120626-28
• [学会発表] 2D Nanosheets exfoliated from layered MAX phase Carbide (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Mishra, Y. Sakka, C. Hu, M. Estili
  • 学会等名: STAC6
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 20120626-28
• [学会発表] FABRICATION OF HIGHLY STRUCTURE-CONTROLLED CERAMICS BY ADVANCED COLLOIDAL PROCESSING (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Sakka
  • 学会等名: 3rd International Samsonov Conference
  • 発表場所: キエフ, ウクライナ
  • 年月日: 20120523-25
  • 招待講演
• [学会発表] 配向制御したTi3AlC2セラミックスの創製 (2012)
  • 著者名/発表者名: 水野豊, 目義雄
  • 学会等名: 日本セラミックス協会年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20120319-21
• [学会発表] Facile Exfolaitaion of 2D Nanosheets from layered MAX phase Carbide : Ti3SiC2 (2012)
  • 著者名/発表者名: M. MISHRA, 目義雄
  • 学会等名: 日本セラミックス協会年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20120319-21
• [学会発表] Fabrication and some properties of textured ceramics by colloidal processing in a strong magnetic field (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Sakka
  • 学会等名: PACRIM9
  • 発表場所: Australia, Cairns
  • 年月日: 20110710-14
  • 招待講演
• [学会発表] Texture development of feeble magnetic ceramics by colloidal processing in strong magnetic field (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Sakka
  • 学会等名: 12th Conference of European Ceramic Society
  • 発表場所: Sweeden, Stockholm
  • 年月日: 20110619-24
  • 招待講演
• [図書] SPARK PLASMA SINTERING (SPS) OR PULSE DISCHARGE SINTERING (PDS), "MAX PHASES" (2013)
  • 著者名/発表者名: C. Hu, Y. Sakka, G. Salvatore, H. Tanaka, T. Nishimura
  • 総ページ数: 1-27
  • 出版者: NOVA
• [備考]
  • URL: http://www.nims.go.jp/fineparticle/index.htm