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1989 年度 研究成果報告書概要

湿式法による機能性無機材料の合成とキャラクタリゼ-ション

研究課題

研究課題/領域番号 63470063
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 無機工業化学・無機材料工学
研究機関大阪府立大学

研究代表者

南 努  大阪府立大学, 工学部, 教授 (80081313)

研究分担者 町田 信也  大阪府立大学, 工学部, 助手 (10190381)
辰巳砂 昌弘  大阪府立大学, 工学部, 助手 (50137238)
峠 登  大阪府立大学, 工学部, 助教授 (00081315)
ADACHI Hirohiko  Hyogo Univ. Teacher Educ., Prof. (60029105)
KOWADA Yoshiuki  Hyogo Univ. Teacher Educ., Res. Ass. (90205542)
研究期間 (年度) 1988 – 1989
キーワード溶液法 / 高機能性材料 / 高温超伝導体 / パッシベ-ション膜 / 噴霧熱分解法 / ゾル-ゲル法 / 微細加工 / プロトン導電体
研究概要

高イオン誘電性、インタ-カレ-ション、高温超伝導性などの高い機能を示す無機材料の合成においては、組成の最適化と同時に微細構造の制御が重要である。本研究は、高い機能性を示す無機材料の湿式合成プロセスの開発と、反応過程の解明、微細構造の解析、および生成する材料の特性評価を行ったものであり、以下のような成果を得た。
1.各金属の硝酸塩水溶液を出発原料とする噴霧熱分解法により、酸化物高温超伝導微粒子が直接合成できることを見いだした。Y-Ba-Cu-O系では、1000℃付近で斜方晶YBa_2Cu_3O_<7-x>微粒子がまたBi-Ca-Sr-Cu-O系では、800℃付近でBi_2CaSr_2Cu_2Ox微粒子が得られた。
2.アルカノ-ルアミン類で安定化した金属アルコキシドのアルコ-ル溶液を用いて、ディップコ-ティング法により、YBa_2Cu_3O_<7-x>およびBi_2Ca_2Sr_2Cu_3Ox超伝導薄膜を作製した。薄膜は、それぞれ90Kと86KでTc(zero)を示した。
3.ゾル-ゲル法によるB_2O_3-SiO_2およびMO-B_2O_3-SiO_2(M=Mg、Zn)薄膜の作製においては、コ-ティング雰囲気の制御が重要であることを示した。
4.ゾル-ゲル法によって各種鋼板にZrO_2やSiO_2膜をコ-ティングすることが、鋼板の耐熱性や耐候性の向上に効果的であることを明らかにした。さらに、これらの膜にメチル基を導入して構造を柔軟にすることは、薄膜形成後の鋼板に加工性をもたらすことを見いだした。
5.ゾル溶液にポリエチレングリコ-ルなどの適当な有機高分子を添加することによって、生成するゲル膜を柔軟にし、スタンパ-を用いてサブミクロンオ-ダ-の微細加工が可能なプロセスを開発した。
6.ゾル-ゲル法により、H_3PMo_<12>O_<40>・29H_2Oを最大40%まで含むSiO_2膜を作製した。これらの膜では導電率の対数値が湿度に対してほぼ直線的に変化し、湿度センサ-への応用が期待できることを明らかにした。

  • 研究成果

    (37件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (37件)

  • [文献書誌] M.Tatsumisago: "Transition Range Viscosity of Rapidly Quenched Bi-Ca-Sr-Cu-O Glasses" Appl.Phys.Lett.54. 2268-2270 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 南努: "酸化物高温超伝導体のガラス化とその特性(解説)" 化学. 44. 342-343 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] N.Tohge: "Direct Preparation of Fine Powders of the 80 K Superconducting Phase in the Bi-Ca-Sr-Cu-O System by Spray-Pyrolysis" Jpn.J.Appl.Phys.28. L1175-1178 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 奥山喜久夫: "噴霧熱分解法による酸化物超伝導微粒子の製造(解説)" 化学工学. 53. 512-514 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Tatsumisago: "Crystallization Kinetics for Quenched Bi-Ca-Sr-Cu-O Glasses" Appl.Phys.Lett.55. 600-602 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] N.Tohge: "Substitution Effect of Pb for Bi on the Formation of High-Tc Superconductiong Thick Films in the Bi-Pb-Ca-Sr-Cu-OSystem by the Melt-Solidification Method" Jpn.J.Appl.Phys.28. L1408-1410 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Adachi: "Preparation of Ultrafine Zirconium Dioxide Particles by Thermal Decomposition of Zirconium Alkoxide Vapor" J.Mat.Sci.24. 2275-2280 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 南努: "超イオン伝導性セラミックスの最近の進歩(総説)" ケミカルエンジニアリング. 34. 729-733 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] N.Tohge: "Preparation of B_2O_3-SiO_2 and MO-B_2O_3-SiO_2(M=Zn、Mg)Glass Films by the Sol-Gel Method" J.Non-Cryst.Solids. 112. 432-436 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] N.Tohge: "Crystalline Phases Precipitated by Heat-Treatment of Rapidly Quenched Glasses in the Bi-Ca-Sr-Cu-O System" Jpn.J.Appl.Ohys.28. 1742-1745 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] N.Tohge: "Formation of Pregrooves for Optical Disks by the Sol-Gel Method" Proc.of 6th Japan-Korea Seminar on Ceramics. 140-143 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Tatsumisago: "Transition-Range Viscosity of Quenched Bi-Ca-Sr-Cu-O Glasses with Several Additives" Chem.Express. 5. 9-12 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] N.Tohge: "Preparation of High-Tc Superconducting Oxide Films in the Bi(Pb)-Ca-Cu-O System from Stabilized Metal-Alkoxides" J.Non-Crystal.Solids(in press). (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] A.Matsuda: "Physical and Chemical Properties of TiO_2-SiO_2 Films Derived from Polyethylene Glycol-Containing Gels for Fine-Patterning Process" J.Am Geram.Soc.(in press). 73. (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] N.Tohge: "Prepation of Superconducting Fine Particles in the Bi-(Pb)-Ca-Sr-Cu-OO system Using Spray-Pyrolysis Method" Mater.Electronics(in press). (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Tatsumisago: "Preparation of Superconducting YBa_2Cu_3O_7-delta films by Dipping-Pyrolysis of Stabilized Metal Alkoxides." Chem. Express, 3, 311-312 (1988).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Minami: "Glass Formation of High-Tc Compound BiCaSrCu_2Ox by Rapid Quencheng." Jpn. J. Appl. Phys., 27, L777-778 (1988).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] N. Tohge: "Direct Preparation of Uniformly-Distributed YBa_2Cu_3O_7-x Powders by Spray-Pyrolysis." Jpn. J. Appl. Phys., 27, L1086-L1088 (1988).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y. Akamatsu: "Instantaneous Preparation of Superconducting Thick Films through Melts in the Bi-Ca-Sr-Cu-O System." Jpn. J. Appl. Phys., 27, L1696-L1698 (1988).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] N. Tohge: "Vitrification and Crystallization Processes of High-Tc Superconducting Oxides in the System Bi-Ca-Sr-Cu-O." J. Ceram. Soc. Jpn., 97, 334-338 (1989).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Okuyama: "Preparation of Superconducting Oxide Particles by the Aerosol Reactor." J. Powder Tech., 26, 146-150 (1989).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Tatsumisago: "Transition Range Viscosity of Rapidly Quenched Bi-Ca-Sr-Cu-O Glasses" Appl. Phys. Lett., 54, 2268-2270 (1989).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Minami: "Vitrification of High-Tc Oxide Superconductors and Their Properties" Kagaku, 44, 342-343 (1989).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] N. Tohge: "Direct Preparation of Fine Powders of the 80 K Superconducting Phase in the Bi-Ca-Sr-Cu-O System by Spray-Pyrolysis." Jpn. J. Appl. Phys., 28, L1175-L1178 (1989).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Okuyama: "Preparation of Superconducting Oxide Particles by the Spray-Pyrolysis." Chem. Eng., 53, 512-514 (1989).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Tatsumisago: "Crystallization Kinetics for Quenched Bi-Ca-Sr-Cu-O Glasses." Appl. Phys. Lett., 55, 600-602 (1989).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] N. Tohge: "Substitution Effect of Pb for Bi on the Formation of High-Tc Superconducting Thick Films in the Bi-Pb-Ca-Sr-Cu-O System by the Melt-Solidification Method." Jpn. J. Appl. Phys., 28, L1408-L1410 (1989).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Adachi: "Preparation of Ultrafine Zirconium Dioxide Particles by Thermal Decomposition of Zirconium Alkoxide Vapor." J. Mat. Sci., 24, 2275-2280 (1989).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Minami: "Recent Progress in Superionic Conducting Ceramics." Kemikaru Enjiniaringu, 34, 729-733 (1989).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] N. Tohge: "Preparation of B_2O_3-SiO_2 and MO-B_2O_3-SiO_2 (M=Zn, Mg) Glass Films by the Sol-Gel Method" J. Non-Cryst. Solids, 112, 432-436 (1989).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] N. Tohge: "Crystalline Phases Precipitated by Heat-Treatment of Rapidly Quenched Glasses in the Bi-Ca-Sr-Cu-O System" Jpn. J. Appl. Phys., 28, 1742-1745 (1989).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] N. Tohge: "Formation of Pregrooves for Optical Disks by the Sol-Gel Method." Proc. of 6th Japan-Korea Seminar on Ceramics, 140-143 (1989).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Tatsumisago: "Transition-Range Viscosity of Quenched Bi-Ca-Sr-Cu-O Glasses with Several Additives." Chem. Express, 5, 9-12 (1990).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] N. Tohge: "Preparation of High-Tc Superconducting Oxide Films in the Bi-(Pb)-Ca-Cu-O System from Stabilized Metal-Alkoxides." J. Non-Cryst. Solids, (1990).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] A. Matsuda: "Physical and Chemical Properties of TiO_2-SiO_2 Films Derived from Polyethylene Glycol-Containing Gels for Fine-Patterning Process." J. Am. Ceram. Soc., 73 (1990).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] N. Tohge: "Preparation of Superconducting Fine Particles in the Bi-(Pb)-Ca-Sr-Cu-O system Using Spray-Pyrolysis Method." Mater. Electronics. (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Minami: Seramikku Kougaku Handobukku. ed. by Ceram. Soc. Jpn.Gihoudou Shuppan, 1130-1131 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1993-03-26  

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