2012年研究カタログ
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■ 研究担当:福島学/吉澤友一 ■ 先進製造プロセス研究部門 セラミックス組織制御プロセス研究グループ■ 連携担当:飯田康夫 氷を細孔源にした高気孔率多孔体の開発研究のポイント研究のねらい研究内容連携可能な技術・知財 ●氷を細孔源にすることでミクロンサイズのセルを持つハニカム構造を実現 ●セラミックス、金属、樹脂の超高気孔率体を製造可能 ●フィルター、触媒担体、断熱材、電池電極などに適用可能 フィルター、断熱材、電池電極など多孔質材には高気孔率化が求められています。多孔体は従来造孔剤やレプリカを用いる方法により製造されてきましたが、低気孔率、粗大な気孔径、低強度等の問題がありました。これらの問題を一体的に解決するため本研究では氷を気孔源とする製法を開発し、「一方向に配向した気孔」「ミクロンサイズの気孔径」「90%以上の高気孔率」「高い圧縮強度」の性能を実現しました。また、セラミックス、金属、樹脂をはじめ原料の種類を選ばない製法であるため様々な分野への展開が期待されます。 右図上に本手法により作製したニッケル多孔体の組織を示します。10μm以下の気孔が均一に分布した構造が得られました。閉気孔は無く、気孔率は、約90%でした。右図下には超高気孔率セラミックス断熱材を示します。輻射や対流を防ぐ気孔隔壁構造を有し、熱伝導率は0.04-0.3W/(mK)でした。このように原料に関係なく多孔体を成形することができ、かつ凍結条件により過去に例の無いユニークな組織を簡単に成形する事が可能です。今後、フィルター、電池電極、断熱材などへの展開が期待されます。●ゲル化凍結法によるセラミックス、金属、樹脂多孔体●部分焼結、押出成形による多孔体の成形● 特許公開情報 2008-201636 (2008/09/04)「マクロポーラスな連通孔を持つセラミック多孔体及びその製造方法」、2011-038072(2011/02/24)「多孔体とその製造方法」微細気孔ニッケル高気孔率多孔体のSEM写真隔壁構造を持つセラミックス断熱材● 研究拠点中部センター292ナノテクノロジー・材料・製造分野第6会場N-35N-35

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