セラミックス化学研究室

研究内容

　電子セラミックスは、現在の情報化社会を支える重要な物質です。これまでの製造法をエネルギーの消費を抑えた製造方法に変えることができれば環境問題に寄与できます。本研究室では、放電プラズマ焼結法を用いたセラミックスの新規合成法を検討しています。この方法では、従来よりかなり低い温度で、短時間でセラミックスを焼き固めることができます。これまでに、この特性を活用した新規な利用法を開発しています。原料の組成分布を維持したまま焼き固めることにより、それらの特性の組み合わせを可能にしました。また、自己組織型複合材料としてエネルギー産業に貢献する高温高強度材料を我々の独特のアイデア（非晶質を用いた共晶組織）により実現させています。

　セラミックス材料を粒径が100nm以下のナノ粒子にすることで通常の粒子にはない様々な機能を持たせることができます。例えば、酸化亜鉛はその粒径を20nm以下とすることで黄色から緑そして青など粒径により蛍光発光特性をコントロールすることができます。本研究室では、様々な電気的・光学的機能を有するセラミックスナノ粒子の応用を可能にするために室温に近い低温でかつ環境負荷の低い高効率な方法によりセラミックスナノ粒子を合成し機能設計するための新しい手法の開発を行っています。（上川）

　セラミックス材料は、均一なナノ粒子等の厳選された原料を組み合わせて作製することにより、性能の向上や、新たな機能を与えることが可能です。また、その原料粒子の合成に関しても、検討の余地が大きく残されています。我々の研究グループでは、原料粒子の合成段階からセラミックス材料の作製プロセスを検討し、理想的な微構造を組み上げていくことにより、新たな複合材料の創成を目指しています。また、液相下における粒子の生成・成長過程を厳密に制御することにより、セラミックス粒子の粒径・形状制御や、多孔化による高機能化も目指しています。（小島）