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2013 年度 実施状況報告書

組織配向制御した酸素透過性セラミックスの創製とその効果

研究課題

研究課題/領域番号 23760637
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

籠宮 功  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40318811)

キーワード酸素透過性セラミックス
研究概要

着目する異方性をもつSr-Fe系混合導電性ペロブスカイトについて、精密X線回折によって、酸素欠損構造を明らかにし、酸化物イオン輸送メカニズムについて検討した。これより注目する本ペロブスカイト酸化物において、酸化物イオン輸送経路にも異方性があり、容易輸送方向・経路が存在することが明らかとなった。
以上得られた学術的知見を踏まえ、組織配向制御セラミックスの作製をテンプレート粒子成長法にて検討を始めた。まずアルカリ金属を含むフラックスを用い、溶融塩法によって本ペロブスカイト酸化物のテンプレート粒子の作製条件を検討することで、約5-10ミクロンの板状粒子が得られた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

酸素透過性セラミックスの配向制御を検討し、酸素透過性能を評価する予定であったが、配向制御に必要としたテンプレート粒子が、これまでの他組成で既知であった作製条件と異なることが分かった。そのため、一部予定を変更し、テンプレート粒子の作製条件を新たに最適化することとしたため、配向制御およびその配向制御した試料の酸素透過測定を平成26年度に行うこととした。

今後の研究の推進方策

これまで蓄積しているノウハウを最大限活用することで、テープキャスト法による配向制御セラミックスの最適な作製条件を本年度半ばまでに決定する計画である。その後、酸素透過測定を集中して行う。酸素透過測定の効率化を図るために、作製した試料の透過測定時に必要であったセラミックス加工を不要にし、作製後速やかに測定できるようにする。そのために、プレス時に使用するダイスのサイズを最適なものにする。

次年度の研究費の使用計画

平成25年度に、酸素透過性セラミックスの配向制御のための作製条件を検討し、酸素透過性を評価する予定であったが、配向制御に必要なテンプレート粒子の作製条件が、組成の異なる材料について、以前に予備実験で確認していたものと異なることが分かった。そのため、計画を一部変更し、テンプレート粒子の作製条件の最適化の検討を行うこととした。このため、酸素透過性セラミックスの配向制御およびその作製試料の酸素透過性の測定に必要な材料費、消耗品費が未使用となった。さらにこの結果に基づいて学会発表を行う予定であったが、その旅費が未使用となった。
平成26年度に配向制御試料の作製、その酸素透過性の評価を行うこととし、未使用額は、上記材料・消耗品費、学会発表用旅費として充てることとしたい。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] Oxygen vacancy formation and the ion migration mechanism in layered perovskite (Sr, La)3Fe2O7-d2014

    • 著者名/発表者名
      I. Kagomiya, K. Jimbo, K. Kakimoto, M. Nakayama, O. Masson
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Chem. Phys.

      巻: 16 ページ: 10875-10882

    • DOI

      10.1039/c4cp00736k

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Distribution change of oxygen vacancies in layered perovskite type (Sr, La)n+1FenO3n+12013

    • 著者名/発表者名
      I. Kagomiya, K. Jimbo, K. Kakimoto
    • 雑誌名

      J. Sol. Stat. Chem.

      巻: 207 ページ: 184-189

    • DOI

      10.1010/j.jssc.2013.08.030

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oxygen permeation and oxide ion conductivity of Ta-substituted (La, Sr)CoO3-d2013

    • 著者名/発表者名
      I. Kagomiya, Y. Shimono and K. Kakimoto
    • 雑誌名

      Solid State Ionics

      巻: in press ページ: ?

    • DOI

      10.1016/j.ssi.2013.11.004

    • 査読あり
  • [学会発表] LaCoO3のスピン転移に伴う酸化物イオン伝導異常2014

    • 著者名/発表者名
      沢村俊貴 籠宮功 柿本健一
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 2014年 年会
    • 発表場所
      日吉
    • 年月日
      20140317-20140319
  • [学会発表] (Sr,La)3(Fe,Ga)2O7の合成と酸素透過性評価2014

    • 著者名/発表者名
      金子亮介 籠宮功 柿本健一
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 2014年 年会
    • 発表場所
      日吉
    • 年月日
      20140317-20140319
  • [学会発表] 混合導電性酸化物Ca2Fe2O5の酸素透過特性2014

    • 著者名/発表者名
      上原拓峻 籠宮功 柿本健一
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 2014年 年会
    • 発表場所
      日吉
    • 年月日
      20140317-20140319
  • [学会発表] The oxide ion conductivity of new mixed conductive material La-Sr-Co-Ta oxides2014

    • 著者名/発表者名
      下野義人 籠宮功 柿本健一
    • 学会等名
      第52回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20140109-20140110
  • [学会発表] 混合導電性SrFeO3-δの酸化物イオン欠損秩序と高酸素透過特性2013

    • 著者名/発表者名
      白川史郎 籠宮功 柿本健一
    • 学会等名
      平成25年度 日本セラミックス協会東海支部学術研究発表会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20131207-20131207
  • [学会発表] (Sr, La)n+1FenO3n+1(n = 3)における酸素欠陥分布2013

    • 著者名/発表者名
      籠宮功 神保圭吾 柿本健一
    • 学会等名
      第39回 固体イオニクス討論会
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      20131120-20131122
  • [学会発表] (La, Sr)CoO3のイオン導電性に及ぼすTa固溶効果2013

    • 著者名/発表者名
      籠宮功 下野義人 柿本健一
    • 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
      長野
    • 年月日
      20130904-20130906
  • [学会発表] Ca ドープしたSmFeO3の結晶構造と酸素透過特性2013

    • 著者名/発表者名
      廣田有貴 籠宮功 柿本健一
    • 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
      長野
    • 年月日
      20130904-20130906
  • [学会発表] Oxygen vacacies formation of mixed conductive SrFeO3-δ2013

    • 著者名/発表者名
      I. Kagomiya, S. Takeda, S. Sirakawa, K. Kakimoto, N. Ishizawa
    • 学会等名
      13th International Conference of the European Ceramic Society
    • 発表場所
      Limoges, France
    • 年月日
      20130623-20130627
  • [学会発表] 新規混合導電性酸化物(Sm,Ca)FeO3の酸素透過特性2013

    • 著者名/発表者名
      廣田有貴 籠宮功 柿本健一
    • 学会等名
      東海若手セラミスト懇話会第46回2013年夏期セミナー
    • 発表場所
      犬山
    • 年月日
      20130620-20130621
  • [学会発表] 混合導電性SrFeO3-δの酸化物イオン欠損構造2013

    • 著者名/発表者名
      白川史郎 籠宮功 柿本健一
    • 学会等名
      東海若手セラミスト懇話会第46回2013年夏期セミナー
    • 発表場所
      犬山
    • 年月日
      20130620-20130621
  • [学会発表] Fe系層状ペロブスカイト酸化物のイオン伝導2013

    • 著者名/発表者名
      金子亮介 籠宮功 柿本健一
    • 学会等名
      東海若手セラミスト懇話会第46回2013年夏期セミナー
    • 発表場所
      犬山
    • 年月日
      20130620-20130621
  • [学会発表] Oxide Ion Conductivity of Ta-substituted (La, Sr)CoO3-d2013

    • 著者名/発表者名
      I. Kagomiya, Y. Shimono and K. Kakimoto
    • 学会等名
      The 19th International Conference on Solid State Ionics
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20130602-20130607

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公開日: 2015-05-28  

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