2020 Fiscal Year Annual Research Report
新規な光・熱応答性濃厚スラリーの開発と機能性複雑形状セラミックスの高精細造形
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18H01704
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
飯島 志行 横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 准教授 (70513745)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
丸尾 昭二 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (00314047)
多々見 純一 横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 教授 (30303085)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | セラミックス / 三次元造形 / スラリー / 表面設計 / 分散制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度では、前年度までに開発した「各種粒子材質に対する応用性に優れ」、「スラリー中での粒子集積構造が制御可能」な、「樹脂使用量を極力低減」した新規な多成分系熱硬化性高粒子濃度スラリーの設計技術を活用して、複数の原料微粒子を分散したスラリーを用いる必要があるSi3N4セラミックスの製造を対象に、三次元光造形法で作製した微小鋳型を用いたその場固化法による微細構造体の成形手法を構築した。また、前年度までに「青色半導体レーザーを用いた１光吸収による光重合反応の非線形性を利用したマイクロ三次元造形法」への適用可能性を実証した光硬化性透明SiO2スラリーの粒子界面設計技術を、Al2O3やZrO2微粒子に応用しても光硬化性スラリーが設計できることや、この光硬化性スラリーに対する位置選択的な光照射によって三次元構造体が造形できることを明らかにした。この造形物は、一般的な光硬化体の焼成プロファイルと比較して高速な昇温条件で脱脂・焼成させても、構造体に割れや崩壊を生じさせることなく緻密化が可能であった。さらに、光硬化性SiO2スラリーを用い、「フェムト秒パルスレーザーを用いた２光子造形法」との融合によって加工分解能が数10マイクロメートルオーダーのセラミックス複雑形状体の直接造形に挑戦した。設計したSiO2スラリーに対してフェムト秒パルスレーザーを照射すると、数10マイクロメートルスケールの光硬化物が得られた一方で、三次元構造体の造形にあたっては、溶剤の気化等に起因すると予想される気泡の発生が課題となることを明らかにした。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(12 results)
