【研究分野】無機工業化学

【研究領域課題番号】13895020 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

研究発表会 / 無機材料 / 構造制御 / 機能制御 / 固相反応 / 液相反応 / 気相反応 / 情報交換

【研究成果の概要】

本研究は,固相反応による無機材料創製,液相反応による無機材料創製,気相反応による無機材料創製の3つのグループから構成されており,新しい無機材料を創製することを目的とした。そのために,平成13年度は以下のことを行った.
(1)固相反応グループでは,高熱伝導率と低誘電率を併せ持つAlN系材料を創出し,引き下げ法によりLi_2B_40_7単結晶とLiNbO_3単結晶を育成し,固相反応法によりLi_3N-Mg_3N_2系化合物を合成し,高圧合成により層状結晶β-MNX(M=Zr, Hf ; X=Cl, Br, I)を作製した.また,金属アルコキシド溶液をプラズマ中へ噴霧してTiN/AlN複合膜を作製し,急速加熱合成によりゼオライトと低熱膨張性セラミックスを複合化した.さらに,リチウム電池用Li合金-Li_<2.6>Co_<0.4>N合金複合電極を開発し,Si単結晶にパルスレーザー照射した時の過渡的な現象を観察した.
(2)液相反応グループでは,スピノーダル相分離構造のTiO_2薄膜電極を作製し,ゾルゲル法により微小で高機能なフォトニック結晶および超撥水-超親水微細パターンを作製し,溶液中の直接パターンニングによりLiCoO_2膜などを作製した.また,タングステンブロンズ型(Sr, Ba)(Nb, Ta)_2O_6配向薄膜を作製し,Ca_<12>Al_<14>O_<33>単結晶を育成した.さらに,超短パルスレーザーにより非線形光学結晶LiNbO_3をガラス中に析出させ,自己組織膜を利用してTiO_2薄膜を選択的に析出させ,SiC繊維/酸化物マトリックス複合材料を作製した.
(3)気相反応グループでは,高密度記録用Fe_16N_2微粉体を作製し,Si_3N_4-TiN系複合粒子からのナノ複合構造を形成した.また,パルス通電焼結によりBi層状構造強誘電体やB_6Oを作製した.
(4)研究発表会(45名参加)を開催し,上記(1)〜(3)に関する情報交換を行った.

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2001

【配分額】3,200千円 (直接経費: 3,200千円)

【研究分野】無機材料・物性

【研究領域課題番号】07305032 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

セラミックス合成 / 構造制御 / 固相反応 / 液相反応 / 気相反応 / プロセス / 反応制御 / 機能性セラミックス / 無機材料 / プロセシング / 材料創製 / 形態制御

【研究成果の概要】

先端科学技術の発展には、新素材の創製が必要な鍵となっており、その成果が、今後の科学技術の先導的な役割を果たすものと期待されている。無機材料の機能は、材料を構成する物質の科学組成、結晶構造のみでなく、粒界・表面を含む微細構造に強く依存する。最近、特に、高機能化と材料の信頼性向上のために、新しい構造制御プロセスの研究が緊要となっている。
本研究は、従来の合成プロセスを発展させるとともに、新規な構造制御プロセスを探索し、材料のナノ及びミクロ構造の解明と、材料創製の反応諸過程を明らかにすることによって、in-situでの構造制御プロセスの基盤を確立することを目的としている。
固相が関与した構造制御プロセスでは、固気反応制御による窒化ケイ素粉末の形態制御、ナノ粒子の焼結組織制御法を提唱するとともに、多面体配位を考慮した蛍光体の合成を可能とした。液相を関与させた反応制御によって、ガスセンサの複合組織化、クラスレート化によるケージ構造の創製、粒子の表面活性化、結晶中でのイオン分配制御と機能化、ナノセラミックスドープ化によるアップコンバージョン、微構造制御による超撥水性の発現、FGM化、発光機能付与、チャンネルパターン創製、低温形状付与など大きな成果が出ている。また、気相関与法では、複合多層膜の微構造制御因子の研究と構造評価に大きな進展がみられた。
これらの成果は、今後の新たな材料創製プロセスの基盤となることが期待される。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】1995 - 1996

【配分額】8,400千円 (直接経費: 8,400千円)