2010 Fiscal Year Annual Research Report
機能元素修飾による高機能ハイブリッドセラミックスの開発
| Project Area | Nano Materials Science for Atomic Scale Modification |
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| Project/Area Number |
19053009
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| Research Institution | Japan Fine Ceramics Center |
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Principal Investigator |
北岡 諭 (財)ファインセラミックスセンター, 材料技術研究所, 主席研究員 (80416198)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
和田 匡史 (財)ファインセラミックスセンター, 材料技術研究所, 上級研究員補 (30426506)
松平 恒昭 (財)ファインセラミックスセンター, 材料技術研究所, 主席研究員 (10466287)
佐々木 優吉 (財)ファインセラミックスセンター, ナノ構造研究所, 主席研究員 (40426507)
森分 博紀 (財)ファインセラミックスセンター, ナノ構造研究所, 主任研究員 (40450853)
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| Keywords | 被膜 / アルミナ / 拡散 / 粒界 / ゼオライト / 粒子線照射 / 透過電子顕微鏡 / Agクラスター |
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| Research Abstract |
1.超高温耐環境性被膜の開発
ガスタービン等内燃機関のさらなる高温燃焼化の要求に伴い、超高温燃焼環境下で作動する耐熱性部材を腐食から保護する被膜の開発が切望されている。この被膜は耐熱性に優れる非酸化物系基板上に被覆されるため、使用環境下において急峻な酸素ポテンシャル勾配下に曝される。H22年度は、高温酸素ポテンシャル勾配下における多結晶アルミナ膜中の酸素遮蔽性に及ぼす粒界偏析元素の役割を解析した。その結果、Alよりも酸素配位数の大きな元素を粒界偏析させることでAlの粒界拡散の易動度を小さくすることが可能であり、Alよりも酸素と強く結合する元素を粒界偏析させることで酸素の粒界拡散の易動度を小さくすることが可能であることがわかった。また、Alと酸素の粒界拡散性を同時に抑制するための最適な機能元素の配置についても検討した。
2.高配向ナノ細孔材料の合成およびナノ材料加工技術の開発
ゼオライトは結晶構造に由来する微細な規則細孔を有しており、触媒や吸着剤としても有用な材料である。このゼオライト結晶を三次元レベルで高配向させ、かつ、この微細組織をナノレベルで加工することができれば、新規量子効果や複合触媒効果等、全く新しい機能を有する材料の創製が期待される。H22年度は、Agイオン交換したゼオライト膜に対して、複数のイオン種(AuとNi)を用いた照射エネルギー200MeVのイオン照射を行い、形成されるAgクラスターのサイズと阻止能との関係を求めた。また、Agクラスターを内包するゼオライト膜の電流電圧特性を測定し、クラスターの形成によると思われる電子伝導性を示唆する実験結果が得られた。
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