2005 Fiscal Year Annual Research Report
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04J02183
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
陳 春紅 名古屋工業大学, 工学研究科, 特別研究員(PD)
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| Keywords | 環境融和セラミックス / 遠心モールド法 / 傾斜機能材料 / 円筒フィルタ / 造孔材 / 圧環強度 / ゾルーゲル法 |
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| Research Abstract |
本研究では遠心モールド法(遠心力によって焼結前のグリーン体を成形する方法)と傾斜機能材料(複数の相を連続的に傾斜させて各相の機能を併せ持つようにした材料)という材料設計概念に基づいて、気孔径・気孔率傾斜によって機械的特性に優れるセラミックス円筒フィルタの新たな材料設計概念を考案したものである。一般にフィルタは低い強度にもかかわらず熱衝撃に強いという性質を有するが、それは、たとえば高温のフィルタが冷媒によって冷却される場合を考えると、冷媒がフィルタ内に浸透することによって熱応力を緩和するためである。この現象を積極的に利用しようとする構造設計と、気孔径・気孔率傾斜という材料設計を組み合わせるものが「環境融和傾斜機能フィルタ」である。セラミックス材料の特性は出発粉末の特性に依存し、粉末の特性は製造方法に依存する。その実現のために、高温用フィルタの材料設計概念を提案し、遠心モールド法によってフィルタ機能と機械強度を両立させた円筒フィルタの作製に成功した。また、造孔材としての二種類のPMMA球状粒子を混ぜることによって、中空円筒フィルタの気孔morphologyをコントロールでき、フィルタ材料の機械特性の信頼性を向上した。さらに、高性能粉末の製造プロセスを提案し、アルミナ・炭化珪素多孔質材料の組織制御を行った。この研究では、ゾルーゲル法によって、高い比表面積をもつアルミナ/炭化珪素混合粉末の合成を成功した。この複合粉末を利用し、複合フィルタを作製し、機械強度・靭性とフィルタ機能との関係を検討した。
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