研究業績：環境素材研究グループ

研

究

業

績

2006 年 4 月から 2006 年 3 月までの間に発表された論文・報文・解説・総説・著書・および口頭発表の概要を発表順に記載しています。各項目はそれぞれ以下の内容を示します。
論文等：題目，著者，誌名または書籍名，要旨
口頭発表：題名，発表者，発表学協会，発表年月日および開催地

機能創製研究部門・環境素材研究グループ〈論文〉「自動車触媒用ナノセラミックス粒子」
小澤正邦

Ceramic Data Book 2005 66-69 (2006)
自動車排ガス浄化触媒に実用化され，筆者らが開発したセリアージルコニア材料，耐熱アルミナ担体およびぺロブスカイト型酸化物触媒について解説し，現of hydroxyapatite/zirconia exhibiting ﬂat ﬁlm shape.
The tape cast process was useful for making a porous
sintered composite of hydroxyapatite and zirconia.
The porous composite showed the removal property of
aqueous lead from wastewater without deformation anddissolution in a ceramic.

状の開発動向とセラミックス技術の応用について述べた。セリアージルコニア酸素ストレージ能触媒は，“ Neutron studies of rare earth-modified zirconia

1987 年実用化以来現在まで多量に用いられ，通常の３て，開発が進められてきている。また，アルミナ担体

catalyst and yttrium-doped barium cerate protonconducting ceramic membranes”
C. K. Loong, M. Ozawa, K. Takeuchi
J.Alloy.Compds. 408 1065-70 (2006)

への希土類修飾技術による触媒の高耐熱化技術は，多希土類修飾材料の中性子散乱，中性子回折による構

くの排ガス浄化技術に展開されている。環境触媒にお造解析に関する研究論文（招待講演）。セリウム－ジル

けるセラミックス技術の重要度は 1990 年代以後増し

コニウム複合酸化物の酸化還元挙動を，アルゴン国立ており，新規なセラミックス材料の応用分野としてひ研究所の雰囲気制御高温炉を装着した中性子回折装置

ろがりをみせている。

を用いて研究した。Ce の３価と４価のレドックスにと元触媒，リーンバーンエンジン触媒，ぺロブスカイト（インテリジェント）触媒のセラミックス主要成分としもなう結晶格子の異方的膨張，収縮を，酸素および一「アパタイト／ジルコニア複合層焼結体フィルターの作

酸化炭素含有 Ar 下で観測した。少量の Ce ドープ正方製」

晶ジルコニアでは a 軸，ｃ軸での伸びが還元量に依存

小澤正邦・川越理史

した。これは自動車触媒における酸素ストレージ能を

名古屋工業大学セラミックス基盤工学研究センター年

解明するのに重要な知見である。さらに，プロトン伝報 , 5, 19-24 (2006).

導物質であるぺロブスカイト型 BaCeO3 の格子中水素

The solid sate reaction and sintering in the composite,which was formed by powder mixture, dry-presing
companction and tape cast process, were examined
for the purpose of producing a layerd hydroxyapatite/
zirconia ceramic ﬁlter. The solid state reaction
between hydroxyapatite and zirconia occurred in alimited region at interface in a layered composite body.
After sintering of the layer composites from powderpressing and slip casting, the signiﬁcant deformationof composite bodies was observed, depending on
sintering temperatures. By selecting a sintering
temperature, we formed a layer ceramic compositeの中性子散乱を高温水蒸気中処理前後において観測し— 56 —

プロトンの結晶内サイトを検討した。高温還元炉を中性子装置に備え付けた実験装置の応用として重要であり一連の研究はこの分野では世界で初めて実用材への中性子応用研究例である。
“ Mass-fractal-like microstructure and proton

disorder in nanostructured pseudoboehmite: aneutron scattering study”
C. K. Loong, M. Ozawa
J.Electroanalytical Chemistry 584 5-8 (2006)

研究業績：環境素材研究グループ

AlOOH 結晶の水酸基の振動と熱分解によるアル「触媒材料−希土類の魔力」

ミナの生成について中性子分光法を用いて研究した。

小澤正邦

ベーマイト結晶の粒径に依存して微粒子での水素の無マテリアルインテグレーション 2006 年 1 月号 p5-8

秩序化と振動エネルギーの低下が観測された。また微希土類を含む触媒材料の最近の進展を解説した。希粒子集合状態を中性子小角散乱法を用いて研究した。

土類含有ミクロ・メソ多孔性材料，希土類含有光触媒，

小角散乱強度に対してフラクタルモデルを適用し，従新規酸素ストレージ能結晶，セリア系酸素ストレージ

来の粒径測定に加えて，フラクタル次元によって集合

能材料，ぺロブスカイト（インテリジェント）触媒な組織を定量的に表す手法を提案し，解析例を示した。

ど，希土類を活かした触媒材料がつぎつぎと提案され，開発に関与している。本解説ではその動向を述べた。

〈口頭発表・ポスター発表〉「CeO2 添加 Al2O3 の酸素ストレージ能と熱変化」“ Ultrasonic vibration potential of ceria-alumina

composite particles and the effect of surface
composition in water”

小澤正邦・服部将朋
第 23 回希土類討論会 (2006.5.30-31) 東京

服部将朋・小澤正邦「希土類添加ジルコニア Zr0.8R0.2O1.9 (R=La,Nd,Sm,Y)

Asia Young Ceramist Conference in Tokai (Oct. 27,
2006) Ogakiの内部摩擦」
小澤正邦・土屋憲治
第 23 回希土類討論会 (2006.5.30-31) 東京“Thermal stability of rare earth modified transition

alumina prepared by homogeneous precipitation
method”「セリア - アルミナ複合粒子の水中超音波振動電位」
服部将朋・石田貴司・小澤正邦

西尾吉豊・小澤正邦

日本材料学会第 121 回セラミック材料部門委員会学術
講演会 (2006.7.19) 京都

International Conference on Advanced Ceramics (Oct.
31, 2006) Nagoya“Oxygen storage capacity and thermal stability of“Ultrasonic vibration potential and point of zero

ceria alumina composite catalysts”

charge of ceria-alumina composite particles inwater”

小澤正邦・服部将朋

服部将朋・小澤正邦

6th International conference of f elements (Sep. 4,2006) Walcow

International Conference on Advanced Ceramics, (Oct.
31, 2006) Nagoya“Surface charge of ceria alumina composite catalytic

powders”「水産資源廃棄物のセラミックス原料転換とその性状」

小澤正邦・服部将朋・石田貴司

小澤正邦・金原聖司

6th International conference of f elements (Sep. 4,2006) Walcow

第 37 回中部化学関係学協会支部連合秋季大会“ Morphology and thermal stability of rare earth(2006.11.13) 豊田「セリア - アルミナ複合粒子の水中超音波振動電位と表

oxide powders from homogeneous precipitation”

面組成の影響」

小澤正邦・尾上亮太

服部将朋・小澤正邦

6th International conference of f elements (Sep. 4,2006) Walcow

第 37 回中部化学関係学協会支部連合秋季大会“ Effect of

preparation methods on the thermal
stability of rare earth modiﬁed transition alumina”(2006.11.13) 豊田「水産廃魚骨資源のセラミックス資源化と応用技術」
小澤正邦

西尾吉豊・小澤正邦

第 17 回廃棄物学会研究発表会 (2006.11.17-18) 北九州

Asia Young Ceramist Conference in Tokai, (Oct. 27,
2006) Ogaki— 57 —

研究業績：環境素材研究グループ／複合機能研究グループ「セリア - アルミナ複合粒子の水中超音波振動電位およ「均一沈殿法による希土類修飾アルミナ触媒坦体の作製と耐熱性」

び電荷ゼロ点における表面組成の影響」

西尾吉豊・小澤正邦

服部将朋・小澤正邦

平成 18 年度日本セラミックス協会東海支部学術研究

平成 18 年度日本セラミックス協会東海支部学術研究発表会 (2006.12.9) 名古屋

発表会 (2006.12.9) 名古屋

機能創製研究部門・複合機能研究グループ〈論文・総説・著書〉“Growth of Gd, In and Ti substituted magnetic“Porous apatite ceramics derived from woods”

garnet single crystal ﬁlm with temperaturestabilized magnetic properties”
N. Adachi, Y. Hayakawa, S. Yagi and T. Ota

T. Ota, T. Eitsuka, H. Yoshida and N. Adachi
Adv. Mater. Res., 11-12, 247-250 (2006)
生体材料になるアパタイトと TCP の多孔体を木材

名古屋工業大学セラミックス基盤工学研究センター年

をテンプレートにゾルゲル法により作製した。

報 , 5, 13-17 (2006)“LPE growth of bismuth substituted iron garnet ﬁlms

The Gadolinium, Indium and Titanium substituted
garnet ﬁlms were synthesized in order to investigate
the magnetostatic wave devices with the temperaturestabilized magnetic and microwave properties. The
single crystal ﬁlms were grown by the liquid phase
epitaxy technique. In the saturation magnetization v.s.
temperature curve between the magnetic compensation
temperature and the Curie temperature, the ﬂat area
appears where magnetization does not change. The
optimized subssitution of Gd ions for Y ions and In
or Ti ions for Fe ions realized the ﬂat area aroundthe room temperature. In addition, the In and Ti
substituteion show the tendency of decreasing the line
width of the ferromagnetic resonance spectrum.

with in-plane magnetization”
Kono, T., Machi, T., Chikumoto, N., Nakao, K.,
Koshizuka, N., Adachi, N., Okuda, T.
Nippon Oyo Jiki Gakkaishi, 30(6-2), 600-603 (2006)
面内方向に磁気異方性を持った Bi 置換ガーネット
薄膜を得気相エピタキシー法により合成した。
「木の葉天目を模倣した新技法

彩色木の葉釉」

太田敏孝
セラミックス，41 [5] 385-387 (2006)「コンニャク石を模倣した曲がるセラミックス」
太田敏孝
アドバンスド・バイオミメティックシリーズ２「ファ“Growth of calcium carbonate single crystal imitating

イバー」，監修 本宮達也，（株）エヌ・ティー・エス，

stalagmite growth in nature”
H. Miyazaki, M. Mizutani, T. Yamashita, H. Aoyama,
H. Seue and T. Ota
Mater. Res. Bull., 41, 1272-1278 (2006)
CaCO3 溶液を CaCO3 結晶基板上に滴下してエピタ
キシャルに結晶を析出させた。Na2CO3 と CaCl2 溶液

第 2 編 第 2 章 第 2 節 3，pp. 280-286 (2006)「生物組織模倣セラミックス」
太田敏孝「環境対応型セラミックスの技術と応用」，監修 野上正行，（株）シーエムシー出版，第 2 編 第 7 章，pp.

を滴下すると菱面体晶のカルサイト結晶が析出した。

196-206 (2006)“Fabrication of UV-opaque and visible-transparent“Crystal growth of KNbO3 by solution-dropping

composite ﬁlm”
H. Miyazaki, Y. Teranishi and T. Ota
Solar Energy Mater. & Solar Cells, 90, 2640-2646(2006)

method”
T. Yoshiguchi, N. Adachi and T. Ota
Mater. Sci. Forum, 544-545, 697-700 (2007)
KNbO3 を過飽和溶液から滴下法により，基板上に紫外線をカットし，可視光に透過な複合材料をウレ

エピタキシャルに膜を合成した。

タン，アクリルポリマーに ZnO を充填した複合物質から合成した。
— 58 —

研究業績：複合機能研究グループ〈口頭発表・ポスター発表〉「シリコン基板上への希土類薄膜磁石の合成」

Leoben-FIRE Symposium on Research Activities(Sep. 2006) Bruck an der Mur, Austria（依頼講演）

安達信泰・伊佐泰紀・吉村強志・太田敏孝・奥田高士・
坂本
日本セラミックス協会 2006 年年会 (2006.3) 東京「水溶液滴下法による KNbO3 結晶成長」
吉口 尚・太田敏孝・安達信康“Magnetic domain structure of NdFeB thin ﬁlm on Si

日本セラミックス協会第 19 回秋季シンポジウム

substrate”
Nobuyasu Adachi, Yasunori Isa, Tsuyoshi Yoshimura,Toshitaka Ota, Isao Sakamoto, Takashi Okuda
2nd International Conference and Exhibition on
Ceramic International and Ceramic Microsystems
Technologies (Apr. 2006) Denver(2006.9) 甲府“Magnetic properties of Bi substituted garnet thinfilm on GGG(100) and (110) substrate for MO
indicator”
Daisuke Uematsu, Nobuyasu Adachi, Toshitaka Ota,
Takashi Okuda, Takahito Machi, Naoki Koshizuka,
Masanori Takahashi, Hiroyasu Ota and Ken Ichi Arai
2nd International Conference and Exhibition on
Ceramic International and Ceramic Microsystems
Technologies (Apr. 2006) Denver“Crystal growth imitating stalagmite in nature”

Toshitaka Ota
International Workshop on Advanced Ceramics(Oct. 2006) Nagoya「珪化木を模倣したフェライト多孔体の作製」
関 琢磨・安達信泰・太田敏孝
第 30 回日本応用磁気学会 (2006.9) 松江「珪化木を模倣したフェライト多孔体の作製」
関 琢磨・安達信泰・太田敏孝

2006 年アドバンストマグネティクス第 1 回若手セミナー (2006.10) 名古屋“Magnetic properties of Bi substituted garnet thin

「磁界インディケーター用 Bi 置換磁性ガーネット薄膜

ﬁlm on GGG (100) and (110) substrate for MO
indicator”
D. Uematsu, N. Adacchi, T. Okuda, T. Ota, T. Machi, N.
Koshiuka, M. Takahashi, H. Ota, K. Arai
Asia Young Ceramist Conference in Tokai (Oct. 2006)
Ogaki

作製」
植松大輔・安達信泰・奥田高士・太田敏孝・町 敬人・
腰塚直己
第 33 回 東海若手セラミスト懇話会 (2006.7.6) 幡豆「溶液滴下法による KNbO3 結晶の成長」
吉口 尚・太田敏孝・安達信泰“Crystal growth of KNbO3 by solution-dropping

第 33 回 東海若手セラミスト懇話会 (2006.7.6) 幡豆

method”
T. Yoshiguchi, N.Adachi, T.Ota
Asia Young Ceramist Conference in Tokai (Oct. 2006)
Ogaki「自然界に学ぶセラミックスづくり」
太田敏孝
名古屋大学 21 世紀 COE シンポジウム「自然に学ぶものづくりの新展開」「コンニャク石を模倣した可撓性セラミックスの作製」(2006.8) 名古屋（依頼講演）

玉木康介・安達信康・太田敏孝・佐藤市周
平成 18 年度日本セラミックス協会東海支部学術研究“ Ceramics research/education activity in Nagoya

Institute of Technology”
Toshitaka Ota
Leoben-FIRE Symposium on Research Activities(Sep. 2006) Bruck an der Mur, Austria （依頼講演）

発表会 (2006.12) 名古屋「Si 基板上への Nd-Fe-B 系薄膜磁石の作製条件の検討」
佐々木裕二・杉本健太郎・安達信泰・太田敏孝・奥田
高士

2006 年アドバンストマグネティクス第 2 回若手セミナー (2006.12) 岐阜“Flexible ceramics and ceramic reinforcing materials”

T. Ota and S. Hashimoto— 59 —

研究業績：複合機能研究グループ／環境負荷評価研究グループ／解析システム研究グループ“ Crystal Growth of KNbO 3 by Solution-Dropping

岡山セラミックス技術振興財団平成 18 年度研究事業

Method”
T. Yoshiguchi, N. Adachi and T. Ota
The 8th International Symposium on Eco-Materials
Processing and Design (Jan. 2007) Kitakyushu

報告会 (2007.3) 岡山（依頼講演）「自然界に学ぶセラミックス作り」
太田敏孝
日本金属学会分科会シンポジウム「自然に学ぶ超低環「高周波磁界検出用 Bi 置換磁性ガーネット薄膜の合成と境負荷型材料技術の可能性－ネイチャーテックの新展

磁気特性」

開」 (2007.3) 習志野（依頼講演）

植松大輔・岩井昭太郎・安達信泰・太田敏孝・高橋正慎・「電波吸用の多孔体用フェライトの合成と評価」

川崎克己・太田博康・荒井賢一
セラミックス基礎討論会 (2007.1) 仙台

安達信泰・関 琢磨・太田敏孝
日本セラミックス協会 2007 年会 (2007.3) 東京「コンニャク石の模倣による曲がるセラミックスの作製」
太田敏孝

機能創製研究部門・環境負荷評価研究グループ〈総説〉「生体用セラミックスの開発」
近藤和夫
名古屋工業大学セラミックス基盤工学研究センター年
報，5, 25-32 (2006)

Implantation of synthetic bone substitutes, bone fromanother part of a person's body (autograft) or bone fromanother human patient (allograft) is one of medical
treatment for regeneration of lost or damaged bone ina living body. Ceramics are very useful material to theapplication of repair as the synthetic bone substitute,because they are more stable than polymer and metal
in a living body and have excellent biocompatibility.
Recently, the ceramics, which is called "bioceramics",
have been put to pratical use as an artiﬁcial bone,
tooth and joint. In this report, the kinds, present state,problem and future view of "bioceramics" (bioactivecramics) are discussed.

〈講演〉「医学生体用セラミックスの開発と動向」
近藤和夫
先端技術講演会「バイオセラミックスの開発と動向」(2006.10.13) 名古屋

解析設計研究部門・解析システム研究グループ〈論文〉「検出器多連装型高分解能軌道放射光粉末回折計により検出器多連装型高分解能軌道放射光粉末回折計によ測定された回折データの解析法の開発」

り測定された回折強度データを接続し，収差を除去し井田 隆・日比野寿

たデータを得るための新しい方法を開発した。

名古屋工業大学セラミックス基盤工学研究センター年
報，5, 1-11 (2006)— 60 —

研究業績：解析システム研究グループ“Electron microscopic study on SrGdMnO4”“Flux growth and characterization of layered

H. Nakano, N. Ishizawa, N. Kamegashira, Zulhadjri
and T. Shishido
J. Alloys & Compounds, 408-412, 593-597 (Apr. 2006)
SrGdMnO4 単結晶をフローティングゾーン法で合成した。X 線回折と電子回折から結晶構造は K2NiF4 型でK4Nb6O17 crystals”
K. Teshima, K. Horita, T. Suzuki, N. Ishizawa and S.
Oishi
Chem. Mater. 18, 3693-3697 (Jul. 2006)

あると同定した。制限視野回折像において基本構造かラックスからよい自形をもつ K4Nb6O17 単結晶を育成

らの変調をしめす弱い回折線が観測された。結晶は斜した。結晶成長は溶質とフラックスを 1100℃に 10 時

方晶系で、a ≅ b = 0.532(4), c = 1.271(6)nm である。

間保持し，毎時 5℃の冷却速度で 500℃まで徐冷する

構造相転移が 1018K で観測された。

ことによりおこなわれた。溶質を 1-60mol% 含む高温

モリブデン酸カリウムとタングステン酸カリウムフ溶液から，最大で 18 x 9.0 x 2.9mm3 の大きさをもつ無“Single-crystal growth of Tl2Ru2O7 pyrochlore using

色透明な結晶が得られた。結晶はよく発達した {010}，

high-pressure and ﬂux method”
D. Mori, N. Sonoyama, A. Yamada, R. Kanno, M.
Azuma, M. Takano, K. Suda and N. Ishizawa
Journal of Solid State Chemistry, 179[3], 935-940 (Apr.
2006){110} および {021} 面で囲まれていた。得られた結晶

高酸素分圧下でタリウムルテニウムパイロクロア単“Phase behavior of layered manganites BaLn2Mn2O7結晶をフラックス法により合成した。高温高圧下におい、1150℃では B2O3 フラックスを用いた。1350℃に(Ln = rare earth)”
H. Nakano, H. Satoh, N. Kamegashira and N. Ishizawa
Phys. Stat. Sol. (c) 3[8] 2812-2815 (Sep. 2006)
層状マンガナイトである BaLn2Mn2O7 が合成条件における高速フラックス成長では炉材である Pt のコンタ依存して種々の相を示すことを見出した。低酸素分圧

ミネーションと酸素欠損がおきた。B2O3 フラックスを下で合成された定比組成の試料は加熱すると相転移す用いた低温成長ではフラックスを経由したグレイン成る。転移点は希土類イオンの大きさによって異なる。

長がおきた。単結晶 X 線構造解析の結果、試料の組成

高温その場 TEM 観察によって相転移の挙動を調べた。

はほぼ定比であった。高温高圧下におけるフラックス
成長では B2O3 フラックス法が効果的である。試料はGd 系マンガナイトは比較的高い相転移点をもつ。この転移は Mn3+ イオンの 3d 電子状態に起因すると思わ120K で相転移した。

れる。

は染料の吸収・解離に高い反応性を示した。染料解離
は紫外線照射下における光触媒プロセスによって進行した。

ける結晶成長状態を X 線高温その場観察法を用いて調べた。結晶は 1350℃では NaCl-KCl フラックスを用“A compact furnace for synchrotron powder「塩化亜鉛直接電解の試み」

diffraction experiments up to 1800 K”
M. Yashima, K. Ohuchi, M. Tanaka and T. Ida
Journal of the American Ceramic Society, 89[4],1395-1399 (Apr. 2006)

島宗孝之・石澤伸夫
ソーダと工業，54[11 ･ 12] 241-246 (Nov. 2006)
塩化亜鉛の直接電解による塩素と亜鉛の回収条件を調べた。その結果，(1) 電極問距離を 3mm 程度と極め

つくば高エネルギー物理学研究機構軌道放射光科学て小さくしても連続運転が可能なこと，(2) 電流ととも研究施設 (KEK-PF) の粉末回折ビームライン BL-4B2に電解電圧がほぼ直線的に上昇すること，(3) 電解電で高温実験を実施するための小型電気炉を製作した。

圧は温度の上昇とともに顕著に低下することがわかっ

このビームラインに設置されている検出器多連装型粉た。電解時に温度を高くすると塩化亜鉛の蒸気および末回折計は６系統の検出器系が設置され高い角度分解

ミストの影響がより顕著になる現象が認められた。こ能と高速なデータ収集を両立させているが，一方で試

れは電解浴表面と電解部分に温度差をつけることで解料設置部の空間が制限されるために，高温装置を設置決できると思われる。本研究から塩化亜鉛の直接電解するためには特別な工夫が必要となった。コンパクトの可能性を見出した。

な電気炉を新しく設置し，最高 1800K で定量的な粉末回折強度図形が測定できることを確認した。

“The effect of oxygen pressure on the synthesis of

LiNiO2”
B-H. Kim, J-H. Kim, M-Y. Song, T. Ida and N.
Ishizawa— 61 —

研究業績：解析システム研究グループ

Solid State Phenomena 124-126 1043-1046 (Dec.
2006)
Li イオン電池の正極材料である LiNO2 をエマルジョ

わかった。平均粒径は 0.5-1.0 μ m であった。電気化

ン法により合成した。合成の最適条件は酸素雰囲気中

能は 1 回目が 161 mAh/g，20 回目では 147 mAh/g ま

750℃ 24 時間の熱処理であった。SEM 写真から仮焼で下がった。

学的測定のため Li/{1M-LiPF6-(EC+DMC)}/ セルを作製した。充放電テストを 2.7-4.2V の間で行った。放電体は層状であり，粒子の形状は多面体状であることが〈著書〉「ナノパーティクルテクノロジーハンドブック」

乱測定による強度曲線を解析して粒径を評価する方法

井田 隆（分担執筆）

について解説した。それぞれの方法について適用でき

日刊工業新聞社 , pp. 252-257 (2006.4)

る対象，必要とされる装置やソフトウェア，典型的な材料のナノ構造を評価するために，粉末Ｘ線回折図

解析方法，解析結果の解釈のしかたや留意点などにつ形を解析して結晶粒径を評価する方法と，Ｘ線小角散

いて述べた。

〈総説・解説〉「スピネル型 LiMn2O4 の不規則構造と Li の拡散」

観測されたスピネル型 LiMn2O4 における構造の乱れ

石沢伸夫・立石賢司

を分子動力学法によって調べた。酸素原子の位置の乱

日本結晶学会誌，48[1] ，17-24 (2006.2)（前年度未掲

れは、まず MnIII と MnIV の分布状態によってその初期載分）状態が与えられ、Mn の酸化数の変化によって主としスピネル系結晶中における従来の Li の拡散モデルて変調される。近隣の Mn の e 由来軌道間における電は , Li の本来の位置である 8a 席と、6 個の酸素に八面子の移動は LiO4 四面体の動的変形を促す。Li と電子体的に取り囲まれた空の 16c 席を利用した単純なホッの移動はしばしば対をなし、それは局所的な格子の変ピング機構である。 しかし実際はもっと複雑で , Li の形をともなう。Li の拡散機構には 2 種類あり、一つは拡散路には 8a および 16c 近傍に多くの安定な位置がLi の濃度勾配を利用した古典的なポッピング拡散、もう一つは Mn の 3d 電子の濃度勾配に基づくポーラロ
ンの移動に随伴する Li の拡散であると考えられる。

あり、 従来考えられてきた対称性の高い 8a や 16c 席にはあまり滞留しないことがわかった。X 線を使って〈報文〉「太陽電池用高純度シリコンの新しい製造法 (II)」“Electron density distribution of the nonlinear opticalcrystal KTiOPO4”
Stefan T. Norberg and Nobuo Ishizawa
Photon Factory Activity Report 2005 #23 Part B, 166(Apr. 2006)

佐藤秀範・島宗孝之・石澤伸夫
名古屋工業大学セラミックス基盤工学研究センター年
報，5, 41-46 (2006)“Electron density distribution of LiMn2O4 by thesingle-crystal diffraction study”
Kenji Tateishi, Nobuo Ishizawa and Shuji Oishi
Photon Factory Activity Report 2005 #23 Part B, 165(Apr. 2006)“Correction of counting loss for X-ray detection

system”
Takashi Ida, Yoshihiro Iwata and Hishashi Hibino
Photon Factory Activity Report 2005 #23 Part B, 252(Apr. 2006)〈口頭またはポスター発表〉「遠心力を利用した浮遊法による高感度密度測定システ「層状ペロブスカイト構造を有する BaLn2Mn2O7 (Ln=ム」

希土類 ) の相転移その場観察」

勝股秀夫・日比野寿・井田 隆

中野裕美・石沢伸夫・亀頭直樹

粉体工学会春期研究発表会 (2006.5) 京都— 62 —

研究業績：解析システム研究グループ

日本セラミックス協会関西支部第一回関西支部学術講International Workshop on Advanced Ceramics,
Nagoya Inst. Technol. (Oct. 2006) Nagoya

演会 (2006.7) 京都“Structure of quasi one-dimensional conductor「遠心力を利用した浮遊法による高感度密度測定システ

Tb3RuO7”
Tsuyoshi Suwa, Nobuo Ishizawa, Takashi Ida andHisashi HibinoInternational Workshop on Advanced Ceramics,
Nagoya Inst. Technol. (Oct. 2006) Nagoya

ム」
勝股秀夫・日比野寿・井田 隆
日本セラミックス協会東海支部第 33 回東海若手セラ
ミスト懇話会 2006 年夏期セミナー (2006.7) 幡豆「層状ペロブスカイト型化合物 BaLn2Mn2O7(Ln=Gd,Eu) の構造解析」“Parameters for speciﬁcation of sharpness in powder

諏訪 毅・石沢伸夫・中野裕美

diffraction peak shape”
Takahi Ida
Joint conference of the Asian Crystallographic
Association and the Crystallographic Society of Japan(AsCA'06/CrSJ) (Nov. 2006) Tsukuba

日本セラミックス協会東海支部第 33 回東海若手セラ
ミスト懇話会 2006 年夏期セミナー (2006.7) 幡豆「リチウムマンガンスピネルの不規則構造とリチウムの
拡散」
石澤伸夫

“Synchrotron X-ray single-crystal structure analysis

日本セラミックス協会第 19 回秋季シンポジウム

of partially-disordered Tb3RuO7”
Tsuyoshi Suwa, Nobuo Ishizawa and James R. Hester
Joint conference of the Asian Crystallographic
Association and the Crystallographic Society of Japan(AsCA '06/CrSJ) (Nov. 2006) Tsukuba(2006.9) 甲府（招待講演）「放射光を用いた Tb3RuO7 の単結晶構造解析」
諏訪 毅・石澤伸夫・井田 隆・日比野寿・James R. Hester・大石修治
日本セラミックス協会第 19 回秋季シンポジウム“Noncetrosymmetric polymorph of partially-(2006.9) 甲府

disordered Tb3RuO7”
Tsuyoshi Suwa, Nobuo Ishizawa and James R. Hester
Kyoto Conference on Solid State Chemistry (Nov.
2006) Kyoto「高温超伝導体 (La,Sr)2CuO4 について - 良い結晶から初めてわかる構造の本質 -」石澤伸夫
日本セラミックス協会第 19 回秋季シンポジウム“Bond-length ﬂuctuation in the orthorhombic(2006.9) 甲府（依頼講演）

LiMn2O4. - A possible existence of Zener-type
polaron -”Kenji Tateishi and Nobuo Ishizawa
Kyoto Conference on Solid State Chemistry (Nov.
2006) Kyoto“Evaluation of crystallite size by powder x-ray

diffraction method”
Takashi Ida
Asia Young Ceramist Conference in Tokai (Oct. 2006)
Ogaki （招待講演）「塩化ストロンチウムフラックスをもちいた Ln3RuO7型希土類ルテニウム酸化物単結晶（Ln = Gd, Tb, Dy)“Partially-disordered structure of quasi one-の合成と構造」

dimensional conductor Tb3RuO7”
Tsuyoshi Suwa, Nobuo Ishizawa Takashi Ida, Kenji
Tateishi
Asia Young Ceramist Conference in Tokai (Oct. 2006)
Ogaki

石澤伸夫・諏訪 毅
第 1 回日本フラックス成長研究会 (2006.12) 長野「BL4B2 検出器多連装型粉末回折計測定制御システムの開発」
井田 隆・川瀬広樹・日比野寿“Versatile model function for analysis of powder

第 24 回 PF シンポジウム (2007.3) つくば

diffraction peak proﬁle”
Takashi Ida— 63 —

研究業績：解析システム研究グループ／インテリジェントプロセス設計研究グループ「KCl フラックスからの層状 K4Nb6O17 結晶の低温育成」“Phase transition of Gd3RuO7”

新名優貴・手嶋勝弥・早川亮太・鈴木孝臣・石澤伸夫・

K. Okada and N. Ishizawa
ICDD spring meeting (Mar. 2007) Philadelphia, USA

大石修治
日本セラミックス協会年会 (2007.3) 東京“Study on structures of γ-Al2O3 with synchrotron

powder diffraction method”
S. Matsuda, K. Asai, H. Hibino, T. Ida and N. Ishizawa
ICDD spring meeting (Mar. 2007) Philadelphia, USA「粉末回折ピーク形状の尖りパラメータの定義と応用」
井田 隆
日本セラミックス協会年会 (2007.3) 東京“Structure of α-Al2O3 at high temperatures”「γ- アルミナの不規則構造評価」
松田誠一・浅井一浩・井田 隆・日比野寿S. Kondo and N. Ishizawa
ICDD spring meeting (Mar. 2007) Philadelphia, USA

日本化学会第 87 春季年会 (2007.3) 大阪〈その他講演〉「セラミックスへの夢」

岐阜県経済同友会「岐阜の未来を考える会」 (2006.10)

石澤伸夫

岐阜（依頼講演）

科学技術講演会「市民と紡ぐ工学の夢」 名古屋工業大「名工大セラ研の過去・現在・未来 ̶岐阜県セラ研と学・多治見市連携講座 (2006.7) 多治見（依頼講演）の連携を記念して—」「陶磁器産業の現況と将来への提言」

平成 18 年度セラミックス美濃・研究者連合 成果発表

石澤伸夫

会（2007.3.5）多治見（依頼講演）

解析設計研究部門・インテリジェントプロセス設計研究グループ〈論文〉“Piezoelectric and fatigue properties of“Effect of seeding layer on orientation control of

PbZr0.53Ti0.47O3 thin ﬁlms on LaNiO3 thin ﬁlm
electrode”
Hidetoshi Miyazaki, Hisao Suzuki, Tadanari Naoe,
Yoko Suyama, Toshitaka Ota, Masayoshi Fuji, andMinoru Takahashi
Ferroelectrics, 335, 51-59 (2006)
この論文は PZT 薄膜のための電気的疲労を改善することができる LaNiO3 (LNO) の酸化物の電極の上のCSD によって誘導された強誘電体 PZT 薄膜の電気特性について論証した。我々は，MPB 構成が LNO にある状態で PZT 薄膜のオリエンテーションを制御する

ションを制御した。その結果，PZT/LNO の薄いフィ

potassium niobate thin ﬁlm by CSD”
T. Ohno, M. Fujimoto, T. Ota, M. Fuji, M. Takahashi, H.
Suzuki
Journal of the European Ceramic Society, 26,
2143-2146 (2006)
本論文では化学溶液蒸着 (CSD) による Si ウエハー
ス上への KN 薄膜のオリエンテーションコントロールに注目した。結果として起こる KN 薄膜の結晶配向性を制御するために，我々は PbO 層と種子層としての PZT 層を選択した。KN 薄膜中の結晶フェーズは
XRD によって確認された。そして，c- 軸のオリエンテー
ションの度合いは XRD 分析から分析された。その結果，KN 薄膜は斜方晶の perovskite 単相であった。その結果，c- 軸に高配向 ( 約 90%) した薄膜は，PbO

ルムコンデンサーは残留磁気分裂のためだけでなく，種子層を使用することによって，堆積した。さらに得

圧電特性，誘電特性の優れた電気的性質を疲労なしでられた KN 薄膜の誘電定数をインピーダンス分析器に示すことに成功した。

よって測定し，c- 軸配向した KN 単結晶のそれと比較ために前駆体溶液の分子デザインによって良好な結果として起こる LNO 薄いフィルム電極のオリエンテー

した。

— 64 —

研究業績：インテリジェントプロセス設計研究グループ“Effects of surfactants on the microstructure andリーの分散挙動を評価した。CST 値は，スラリー pH

some intrinsic properties of porous building
ceramics fabricated by gelcasting”
Masayoshi Fuji, Takeaki Kato, Fa-ZhiZhang, Minoru
Takahashi
Ceramics International, 32, 797-802 (2006)

が等電点に達するとき最も低くなり，スラリー pH が等電点より増加または減少すると粒子間反発力が増加するため増加する。また固体濃度の増加に伴い CST
値の増加が見られた。スラリーの分散性は分散率 (DR)を用いて定量評価した。DR の増加はスラリー中粒子

超軽量建材作製プロセステクノロジーは，界面活性の分散性の向上を示し，DR の減少は分散性の低下を剤を添加したスラリ－を攪拌により起泡させ，これを示す。CST 法を用いたスラリー安定性の定量評価は安ゲル化による固化を用いて成形することが特徴であ

定性に影響を与える因子の最適値を決める有効な評価る。したがって，スラリーへの気泡の導入制御は最終方法であることがわかった。CST 値，ゼータ電位挙動，的な焼成体の物性を決める重要な要因である。特に，コロイド安定性，スラリーの調製可能な最大固体濃度

超軽量焼成体を得ようとする場合，多くの気泡混入がは相関関係を持っており，CST 法は高濃度スラリーの必要となり，スラリーに対する界面活性剤の起泡性

定量的評価法として用いることができる。

と，含気泡スラリーの安定性が問題となる。ここでは，気泡剤に用いる界面活性剤の簡便な選定方法を検討し“Fabrication and cathode luminescence of partiallyた。界面活性剤水溶液によるスクリーニングテストと，

MgO-substituted ZnO powders”
Koji Inoue, Koichiro Fukuda, Masayoshi Fuji, Shinobu
Hashimoto, Tomokatsu Hayakawa, Sawao Honda,
Masashi Shoyama and Yasuyoshi Torii
Journal of the Ceramic Society of Japan, 114(7)620-623 (2006)

スラリーを用いたスラリー起泡性の評価をおこない，界面活性剤種が超軽量建材の特性に与える影響について報告した。
“Orientation control and electrical properties if

PZT/LNO capacitor through chemical solution
deposition”
H. Suzuki, Y. Miwa, Tadanari Naoe, Hidetoshi
Miyazaki, Toshitaka Ota, Masayoshi Fuji, Minoru
Takahashi
Journal of the European Ceramic Society, 26
1953-1956 (2006)
この論文は Si(100) 基板上への化学溶液蒸着 (CSD)
による PZT/lanthanumnickeloxide(LNO) 電極薄いフィ
ルムコンデンサーについて論証した。perovskite 構造
である (100) 高配向性の LNO フィルムは La(NO3)3 とNi(CH3COO)2 の前駆溶液からの 700 度アニーリング
によって作製された。また，18 C/cm2 と Pr=Ec を =36kV/cm 見 せ て， 非 常 に，(100) と (001) 配 向 PZT/LNO コンデンサーは LNO/Si 基板に 600 度のアニー
リングによって生成し，それらの特性は Pr=18 C/cm2
および Ec=36 kV/cm であった。さらに，作製された
PZT/LNO の薄いフィルムコンデンサーはどんな疲労も 108 切り換えサイクルまで示さなかった。

近年，電界放出型ディスプレイならびに真空蛍光
ディスプレイの為の新しい非硫化物蛍光体の開発が必要とされている。本研究では六方晶の Zn1-xMgxO 固溶
体 (0 ≦ x ≦ 0.15) の調製及び部分的に置換した MgOのカソードルミネセンスに対する効果について調べた。ある限られた範囲の (Zn1-xMgx)O 固溶体が Zn-Mg
シュウ酸塩の熱分解により調製された。ZnO に対する

Mg の溶解度はおよそ 15 % と見積もられた。還元雰
囲気下 1373K で２時間焼成された試料では緑色から青色のカソードルミネセンスが観測された。MgO による部分的な置換が緑色の蛍光放射帯を低波長側にシフトさせたことは明らかである。このカソードルミネセ
ンス材料は低コストな平板ディスプレイ内で低電圧発光する青色蛍光体として期待される。
“Fabrication of semi-conductive ceramics bycombination of gelcasting and reduction sintering”
Minoru Takahashi, Koichiro Adachi, Ruben L.
Menchavez, Masayoshi Fuji
J. Mater. Sci., 41 , 1965-1972 (2006)“Characterization of concentrated colloidal ceramics

本研究では，ゲルキャスティング法と還元焼成を組

suspension : a new approach”
Bimal P. Singh, Ruben Menchavez, Masayoshi Fuji,
Minoru Takahashi
Journal of Colloid and Interface Science, 300, 163-168(2006)
毛細管吸引時間 (CST) 法を用い，分散剤 (APT) 存

み合わせて半導電性アルミナを作製する新しいプロ

在下，不在下，また固体濃度変化に伴うアルミナスラさせるためには，モノマー添加量と焼成条件が重要

セスを確立した。このプロセスは基本的には従来のゲルキャスティング法と同じであり，モノマー量を2.83，5.50，8.04wt％と変化させた。成形体は，窒素雰囲気中で焼成した。焼成体については，XRD,TG/
DTA,SEM 等を用いて特性を調査した。導電性を向上— 65 —

研究業績：インテリジェントプロセス設計研究グループであることがわかった。モノマー量を 8.04wt％とし合成される。中空粒子は医薬，農薬，触媒への応用が1550℃，2 時間で焼成した場合最も抵抗率が低く 3.6
× 106 Ω cm となった。この抵抗率は半導体の領域と期待される材料である。本報では中空構造に対する添なり，静電シールド等への応用が期待できる。また，

子顕微鏡及び粉末 X 線回折により調査した。

加物 ( バナジウム酸イオン ) の影響を粒子の走査型電物理的特性や微構造が導電性に及ぼす影響や反応機構“Characterization of heterocoagulation by directについても述べた。

observation technique”
Chika Takai, Masayoshi Fuji, Minoru Takahashi
Advanced Materials Research (AICAM 2005), 11-12,
681-684 (2006)“Effect of magnesium ion on the precipitation ofhollow calcium carbonate by bubble templating
method”
Gunawan Hadiko, Yong Sheng Han, Masayoshi Fuji,
Minoru Takahashi
Key Engineering Materials, 317-318, 65-68 (2006)

二種類以上の粒子が混合した複合セラミックスの特性は原料である混合スラリー中粒子の分散状態に大きく影響される。従来スラリーの間接的評価法が用いら

室温，アンモニア存在下，塩化カルシウム水溶液中れてきたが実際の粒子分散との関連は直接的評価法がでの CO2 バブリングにより中空炭酸カルシウム粒子が望ましい。本研究ではその場固化観察法を用いてスラ合成される。この方法で CO2 バブルは原料として以外

リーの分散状態を固定化し擬似的に直接観察することに中空粒子形成の鋳型としての役割も果たす。調製はを試みた。アルミナ，シリカ二成分系スラリーを調製溶液の pH，CO2 の流量，添加物などの諸条件を制御し，その場固化観察によりスラリー pH 変化による各して行われた。バテライトからなる中空炭酸カルシウ

粒子の分散状態の変化を明らかにした。

ム粒子が調製された。興味深いことに添加されたマグ
ネシウムイオンはカルサイトの成長を抑制することで“Synthesis of hollow silica particle by combination

バテライトからカルサイトへの転移を防いだ。

of bubble templating method and sol-gel
transformation”
Y. S. Han, Y. Tarutani, M. Fuji, M. Takahashi
Advanced Materials Research (AICAM 2005), 11-12,
673-676 (2006)“Semi-electrical conductivity of gelcast alumina

sintered under nitrogen atmosphere”
Ruben. L. Menchavez, Koichiro Adachi, Masayoshi
Fuji, Minoru Takahashi
Advanced Materials Research (AICAM 2005), 11-12,
493-496 (2006)

シリカゾルへガスを吹き込みバブルテンプレート法が適用可能であるかどうか調べた。シリカゾルはテト
ラ珪酸エチル，水，アルコール，塩酸を混合すること

ゲルキャスティング法により作製したアルミナ成形により調製した。ゲル化挙動を制御するためこれらの体を還元焼成することにより，アルミナとカーボンの濃度を変化させた。ゾル調製後，毛細管を通じてアン複合体として導電性を付与する方法を示した。含有す

モニアの泡を導入した。アンモニアの触媒効果によりるカーボン量を増加させるために，モノマー量を変化

泡の表面にゲルが析出した。泡の表面におけるゲル核させたスラリーを用いて，窒素中での焼成を行った。

の生成について論じている。

還元焼成を行った試料は 2 端子法を用いて抵抗率を測定し，最も低い抵抗率が 3.6 × 106 Ω cm となった。

“Control of high solid content yttria slurry with low

この試料を空気中で再焼成し，導電パスがカーボンviscosity for gelcasting”
Chika Takai, Masashi Tsukamoto, Masayoshi Fuji,
Minoru Takahashi
Journal of Alloys and Compounds, 408-412, 533-537(2006)

ネットワークによるものであることを確認した。さらに，XRD,TG/DTA,SEM 等を用いて半導性セラミック
スの特性を調査した。
“Inﬂuence of inorganic ion on the synthesis of hollow

本研究ではゲルキャスティング法を用いイットリア

calcium carbonate”
Gunawan Hadiko, Yong Sheng Han, Masayoshi Fuji,
Minoru Takahashi
Advanced Materials Research (AICAM 2005), 11-12,
677-680 (2006)

セラミックスの作製を試みた。ゲルキャスティング法

室温，アンモニア存在下，塩化カルシウム水溶液中

ア粒子を用い，成形に必要な流動性を有する高濃度ス

での CO2 バブリングにより中空炭酸カルシウム粒子がラリーの調製を試みた。最適分散剤添加量を添加したは少量の有機物の重合反応を利用するためスラリーを高濃度で調製することが必要である。しかし粒子径の減少とともに粒子間凝集力が強固となりスラリーの流動性が低下する。比表面積が異なる二種類のイットリ— 66 —

研究業績：インテリジェントプロセス設計研究グループ

低比表面積粒子 45 vol.% スラリーを調製しゲルキャス“Electrically conductive gelcast porous alumina

ティング法によりクラックのないイットリアセラミッ

sintered under argon atmosphere”
Ruben L. Menchavez, Masayoshi Fuji, Hiroaki Takegami and Minoru Takahashi
Materials Letters, 61, 754-756 (2007)

クスを作製することができた。
“Inﬂuence of initial CaCl2 concentration on the phaseand morphology CaCO3 prepared by carbonation”
Yong Sheng Han, Gunawan Hadiko, Masayoshi Fuji,
Minoru Takahashi
Journal of Materials Science, 41, 4663-4667 (2006)
炭酸カルシウム粒子を塩化カルシウム水溶液に CO2/N2 混合気体をバブリングすることにより調製した。初

機械的攪拌により起泡させたスラリーをゲルキャス
ティングすることにより作製したアルミナ多孔質成形体を，不活性ガス中で焼成することにより容易に導電性多孔質アルミナとする方法を示した。スラリー中に添加するモノマー量を変化させることにより導電性を変化させることが可能であり，モノマー量を増加させ期の塩化カルシウム濃度が炭酸カルシウムの形状およることにより，抵抗率を大幅に減少させることができび結晶相に及ぼす影響を粉末 X 線回折及び走査電子顕た。高い導電性を示す試料では抵抗率が 1.15 Ω -cm

微鏡観察より調べた。低濃度の塩化カルシウムの場合から 0.32 Ω -cm であった。また，電流値が増加する

主にバテライト相が見られた。初期濃度が増加するにに従って，アルミナ多孔体の温度が上昇することがわ-3

つれ斜方晶炭酸カルシウムの割合が増え，0.3 mol dm

かった。

まで増加した場合斜方晶炭酸カルシウムのみが最終生成物となった。塩化カルシウム濃度の変化による形態“A novel surface designed technique to disperse silicaの変化は，バテライト層からカルサイト層への転移を

nano particle into polymer”
Chika Takai, Masayoshi Fuji, Minoru Takahashi
Colloid and Surface A: Physicochemical andEngineering Aspects, 292, 79-82 (2007)
有機 / 無機ナノコンポジットの作製においてポリ促進する過剰のカルシウムイオンに起因する。
“Comparison between capillary suction time (CST)and ﬂow point measurements for determinationof highest achievable solids loading in ceramicslurries”
Bimal P. S., R. L. Menchavez, M. Fuji, and M.
TakahashiTransactions of the Indian Ceramic Society, 65, 4,
2006, 203-209

マーマトリックス中にナノ粒子が均一に一次分散していることが必要である。本研究ではポリマーマトリッ
クス中ナノ粒子分散性を向上させる新規表面処理法を提案した。粒子とポリマーの界面エネルギーを近づけるために粒子表面を分子レベルで設計した。またナノ粒子表面にポリマーコーティングを施すことにより粒

本論文では，スラリーの調製可能な最大固体濃度を子の再凝集を防ぐことを目的とした。表面処理した粒決定するために，2 つの異なる手法，毛細管吸引時間

子は FT-IR 測定による定性分析を行い，表面改質の進(CST) 法と流動点測定を用いた評価を行い，両手法を比較した。Al2O3 および Y2O3 に対して，両手法による

行とポリマーコーティングを確認した。TG/DTA の重結果は良好な一致を示した。分散剤を添加した場合の算出した。表面処理粒子はポリマーマトリックスに混等電点変化は，希釈したスラリーのゼータ電位測定に練し，透過型電子顕微鏡 (TEM) により表面処理効果

より評価した。また，界面活性剤の吸着作用の電気二を確認した。

量減少から粒子表面の改質基密度，コーティング厚を重層モデルを用いて、等電点の変化から酸化物と分散剤間の相互作用自由エネルギーを求めた。相互作用自由エネルギーは Y2O（－
ΔG
3

0
SP

“Fabrication of cordierite ﬁlter by in-situ=6.856）に比べ Al2O（－3法と流動点測定は簡便な方法であるが，調製可能な最solidiﬁcation for high temperature dust collection”
Masayoshi Fuji, Yoshihiro Shiroki, Ruben L.
Menchavez, Hiroaki Takegami, Minoru Takahashi,Hisao Suzuki, Seiji Izuhara, and Toyokazu Yokoyama
Powder Technology, 172, 1, 2007, 57-62

大固体濃度かつ流動性を持つスラリー調製に必要な分

コージェライトセラミックスフィルターは、低い熱

ΔG0SP=7.5016）の方が大きいことがわかり，より大きな電気二重層の反発力により，良好な分散性，高い固体濃度が得られると考えられる。細管吸引時間 (CST)

散剤量の迅速評価に有効であることがわかった。

膨張係数を特徴とすることから、熱衝撃特性に優れ、高温集塵としての有力候補である。多孔質コージェラ
イトフィルターのデザインは、高い透過性をもち、圧力損失を示す構造であることが望ましい。本研究では、ハニカムタイプの構造をもつ多孔質コージェライト— 67 —

研究業績：インテリジェントプロセス設計研究グループ

フィルター作製を試みるにあたって、機械的に起泡さポリマーマトリックスに無機粒子を混合したコンポ

せたスラリーを利用し、穿孔を施すことで、簡単で直ジットは強度，耐熱性など物性の向上が期待される。

接的なアプローチができることを提案した。機械的に極性が低い有機物中では粒子間に働く静電的反発力の起泡させたスラリーは、ポリマー重合反応による、そ影響が小さく引力のみが作用するため機械的分散操作の場固化によって固化できる。スラリーを円形状の型

のみで粒子を分散させることが困難である。本研究でに直接的に流し込み、異なったピンを有するカバーをは化学的表面改質を基にした新規粒子分散設計法を提した。ゲル化した成形体は、２５℃で湿度のコントロー

案した。粒子表面を分子レベルで設計しポリイミドマ

ルに気をつけて乾燥させた。その後は、最適化されたトリックス中シリカナノ粒子の分散性向上を試みた。

状態で焼成を行った。ダストの集塵性能、圧力損失、処理粒子はポリイミド前駆体溶液中によく分散し，本および気体透過性は、異なった穿孔の数をもつ多孔質手法がナノ粒子分散技術として有効であることを示し

コージェライトを用いて評価した。このテスト結果にた。

基づいて、ダスト集塵機として良好なフィルターを提“Gelcasting formulation of alumina slurry offering

案できると考えられる。

some advantages in ceramic shaping”
R.L. Menchavez, M. Fuji, H. Takegami, Y. Yamakawa,and M. Takahashi
Ceramic Transactions, (in press)“Surface properties of nanosize hollow silica particle

on a molecular level”
Masayoshi Fuji, Chika Takai, Yoshie Tarutani, Takashi
Takei, Minoru Takahashi
Advanced Powder Technology, 18, 1, 81-91 (2007).

一般的なモノマーを使うゲルキャスティングは、酸素中でのゲル化の阻害、乾燥中でのクラックの混入、中空粒子は自身の空洞を利用して断熱材料や吸音材

焼結温度の制御など、様々な制限を受ける。これまで料としての応用が期待される。粒子表面の構造が粒子の多く報告では、このような共通の問題にうまく対処の分散性や材料との濡れ性に影響を与えることは知らしているが、スラリー形成中のすべての制限に対して、れているが中空粒子表面の構造を議論した例は少な

どれも対処していない。本研究では、紹介した様々ない。本研究ではガス吸着機構を利用して中空粒子の問題を対処すべく、methacrylamide、polyacrylamide

シェル構造の評価を試みた。その結果シェル内にガスといったモノマー及びポリマー、長い側鎖を持った架分子が通りぬけることができるミクロ細孔の存在が観橋剤および可塑剤、これらが水に溶解したアルミナス

察され，中空粒子の比表面積はシェルの内外表面積のラリーの作製を試みた。レオロジー分析は、体積割合

和として算出されることがわかった。また水蒸気吸が 50vol% のスラリーを用いて Herschel-Bulkley モデ

着等温線から中空粒子表面の活性サイトである水酸基

ルから 粘性挙動の解析を行った。スラリーのゲル化は、は中実粒子の水酸基と同様の性質であることがわかっ

触媒および開始剤によって促進させた後、室温 3 時た。

間、空気中で放置した。ゲル化したサンプルは、付加的な制御はせずに、一般的な室温および湿度の状態で“Surface design of nanosize silica particle to disperse

乾燥させ、バインダーの除去、焼成処理した。その後

into polymer”
Chika Takai, Masayoshi Fuji, and Minoru Takahashi
Ceramic Transactions (in press)

は、研究成果を説明するために、TGA/DTA、強度測定、微構造観察を行った。

〈著書〉「レオロジーデータハンドブック」

して，構造的にも物性的にも不安定であり，レオロジー

高橋 実・藤 正督（分担執筆）

測定の対象としては極めて扱い難い系である。

丸善株式会社 , 359-373 (2006)「ナノパーティクルテクノロジーハンドブック」

無機材料はわれわれの日常生活に深く浸透しているものが多い。本稿では陶器や電子材料などと関連の深藤 正督（分担執筆）

いセラミックスや，土木，建築資材としての重要なセ

日刊工業新聞社 , pp. 17-20, pp. 29-31, pp. 94-95, pp.

メント・コンクリート材料，および粘土や土壌のレオ

120-122 (2006)

ロジー特性について，種々のデータをもとに記述した。

ナノ粒子の基礎物性，構造制御，粒子分散系，材料

これらの物質は典型的な粗 ( 大）粒子分散系で，そののナノ構造制御ならびにその測定法と評価について，

不均質性は極めて著しく，高分子や低粘度物質と比較

主にプロセスや特性評価の観点より説明した。ナノ粒— 68 —

研究業績：インテリジェントプロセス設計研究グループ

子は比表面積が大きく，粉体物性が表面支配的になる

日刊工業新聞社 , 71-84 (2006)

ため，比表面積から粒子径分析を行う場合に考慮すべ

セラミックスは，焼成により最終製品を得るために，

き事柄および測定法について示した。また，ナノ粒子

粉体を出発原料として粉体集合体を成形する必要があ

特有の量子サイズ効果だけでなく，付着・凝集といっる。セラミックス粉体は，焼結体の微構造制御を目的た粉体のハンドリングに関する特性に強く影響する粒に微粒子化と高純度化が進み，粘度に代表される伝統

子表面の状態，高濃度ナノ粒子スラリーにおいて用い的な原料と異なった粉体充填系の調製が必要となってられる高分子分散材の物理吸着や化学吸着を利用したくる。分散系のこうした調製，成形における容易さが

表面改質，また，安定分散系を得るために重要な分散分散系の持つレオロジー特性と密接なかかわりがあ

媒と粒子のぬれ性の評価等について概説した。ナノ中る。ここでは，セラミックスの代表的な成形法である

空粒子合成法の一つとして，有機および無機粒子テン

加圧成形，押出し成形，射出成形，鋳込み成形，テープレート法について説明した。

プ成形，その場固化成形に関し共通的に認識すべき事
項およびそれぞれの成形法について概説した。

「セラミックマシナリーハンドブック」
藤 正督（分担執筆）〈総説・解説〉「ゲルキャスティングによる多孔体セラミックス成形と建材等への応用が期待されている。また，複雑形状のその応用」

製品を可能とするニアネットシェーピングの要求も高竹上弘彰・藤 正督・高橋 実

まっている。本報では，これらの要求を満たす新しい

名古屋工業大学セラミックス基盤工学研究センター年

多孔体セラミックス成形プロセスとして，ゲルキャス

報 , 5, 33-40 (2006)

ティング法およびゲルキャスティング法を用いた多孔多孔体セラミックスは軽量であることに加え高透過体作製法について説明し，ゲルキャスティング法によ率，大表面積，吸音，断熱等のような特性を有しており，る機能性材料製造への応用について紹介した。

これらの特性を利用した，フィルター，センサー，触媒，〈口頭発表〉“Characterization of nanosize silica particle surface

designed on a molecular level”
Chika Takai, Masayoshi Fuji, and Minoru Takahashi,
Fifth World Congress on Particle Technology（WCPT5）(Apr. 21-27, 2006) Florida, USA.

「ナノ中空シリカ粒子の表面キャラクタリゼーション」
鈴木 巧・高井千加・樽谷圭栄・藤 正督・高橋 実
粉体工学会 2006 年度春季研究発表会 (2006.5) 京都「エポキシ中粒子の磁場による二次元分散」
延沢秀樹・藤 正督・高橋 実・松山 達“Synthesis of nanosize hollow silica particle and its

applications”
Masayoshi Fuji, Chika Takai, Minoru Takahashi
Fifth World Congress on Particle Technology（WCPT5）(Apr. 21-27, 2006) Florida, USA.

粉体工学会 2006 年度春期研究発表会 (2006.5) 京都“Mechanism investigation on bubble template

method for synthesis of ceramic hollow particles”
Yong Sheng Han, Li Wei Lin, Masayoshi Fuji, Minoru
Takahashi
The 3rd international conference on Shaping ofadvanced Ceramics (Shaping 3) (May 10-12, 2006),
Limoges, France“A novel approach to synthesize hollow ZnO particles

using bubbles as templates”
Yong Sheng Han, Li Wei Lin, Hiroaki Takegami,
Masayoshi Fuji, Minoru Takahashi
Ceramic interconnect and ceramic Microsystems
technologies (CICMT 2006) (Apr. 24-27, 2006)
Denver, USA“Opportunities of porous ceramics fabricated bygelcasting in mitigating environmental issues”
Minoru Takahashi— 69 —

研究業績：インテリジェントプロセス設計研究グループ

第 19 回日本セラミックス協会 秋季シンポジウム

The 3rd international conference on Shaping ofadvanced Ceramics (Shaping 3) (May 10-12, 2006)
Limoges, France（招待講演）(2006.9) 山梨「寒天を用いた Fe-Al2O3 の作製」

“Conductivity of gelcast alumina sintered under inert

赤尾光一郎・山川智弘・竹上弘彰・藤 正督・高橋 実

atmosphere”
R.L. Menchavez, M. Fuji and M. Takahashi
The 3rd International Conference on Shaping ofAdvanced Ceramics (Shaping 3), (May 10-12, 2006),
Limoges, France

第 19 回日本セラミックス協会 秋季シンポジウム(2006.9) 山梨「廃棄物を原料とした多孔質セラミックスの特性評価」
竹上弘彰・富田雄貴・藤 正督・高橋 実・大森江里・
加藤隆之・加藤昌宏「ゲルキャスティング法を用いた集塵用セラミックス

第 19 回日本セラミックス協会 秋季シンポジウム

フィルターの作製とその評価」(2006.9) 山梨

藤 正督・高橋 実「ナノ中空粒子の表面キャラクタリゼーション」

分離技術会年会 2006 (2006.6) 東京

鈴木 巧・高井千加・樽谷圭栄・藤 正督・高橋 実「ゲルキャスティング成形法とその応用」

粉体工学会 中部談話会 (2006.9) 津島

藤 正督
粉体工学会 第 1 回関東談話会 (2006.6) 横浜（依頼講演）「ニアネットシェイプ」
高橋 実「粉体成形・粉体を形にする」

H18 年度九州大学中核人材育成事業粉体加工コース(2006.9) 福岡

藤 正督（社）日本粉体工業技術協会 粉体入門セミナーⅡ（第「ゲルキャスティングを利用した多孔体の作製」

18 回）(2006.7) 京都

高橋 実「表面改質を用いた粒子分散性の向上と評価」（社）日本粉体工業技術協会 第３回混合成形分科会

高井千加・藤 正督・高橋 実(2006.9) 鹿児島（基調講演）

第 33 回 日本セラミックス協会東海支部 東海若手セラ「シリカ中空粒子の合成とその応用」

ミスト懇話会夏期セミナー (2006.7) 幡豆

遠藤健司・樽谷圭栄・高井千加・韓 永生・藤 正督・「ゲルキャスティングを利用した導電性アルミナの作製」
山川智弘 , 安達浩一郎 , 藤 正督 , 高橋 実

高橋 実
第 59 回コロイドおよび界面化学討論会 (2006.9) 札幌

第 33 回 日本セラミックス協会東海支部 東海若手セラ“Effect of surfactants on the formation of hollow

ミスト懇話会夏期セミナー (2006.7) 幡豆

CaCO3 particle by bubble template method”
Yong Sheng Han, Li Wei Lin, Takeshi Endo, Masayoshi
Fuji, Minoru Takahashi
The second international conference on thecharacterization and control of interfaces for highquality advanced materials (ICCCI2006) (Sep. 6-9,
2006) Kurashiki「ナノ中空粒子の合成とその応用」
藤 正督( 財 ) 科学技術交流財団 研究交流クラブ 第 102 回定例会 新技術フォーラム (2006.9) 名古屋 ( 依頼講演 )「ゲルネットワークを利用したセラミックス電気伝導性の制御」
山川智弘・安達浩一郎・藤 正督・高橋 実“Thermal conductivity characterization of porous

第 19 回日本セラミックス協会 秋季シンポジウム

ceramics fabricated by gelcasting”
Hiroaki Takegami, Yohei Endo, Masayoshi Fuji,
Tomohiro Yamakawa and Minoru Takahashi
The second international conference on thecharacterization and control of interfaces for high(2006.9) 山梨「層状ナノ粒子分散と薄膜評価」
高井千加・藤 正督・高橋 実— 70 —

研究業績：インテリジェントプロセス設計研究グループ

quality advanced materials (ICCCI2006) (Sep. 6-9,
2006) Kurashiki“Bubble template method for synthesis of hollow

particles”
Yong Sheng Han, Li Wei Lin, Masayoshi Fuji, Minoru
Takahashi
Asia Young Ceramist Conference in Tokai(AYCeCT2006) (Oct. 26-28, 2006) Ogaki“A facile method to synthesize ZnO tubes by

involving ammonia bubbles”
Liwei Lin, Yongsheng Han, Masayoshi Fuji, Takeshi
Endo, Hideo Watanabe and Minoru Takahashi
The second international conference on thecharacterization and control of interfaces for highquality advanced materials (ICCCI2006) (Sep. 6-9,
2006) Kurashiki“Effect of pH on synthesis of single crystalline ZnO

tubes”
Liwei Lin, Yongsheng Han, Masayoshi Fuji, Takeshi
Endo and Minoru Takahashi
Asia Young Ceramist Conference in Tokai(AYCeCT2006) (Oct. 26-28, 2006) Ogaki“Improvement of particle dispersability in non-aqueous media using surface modiﬁcation”
Chika Takai, Masayoshi Fuji, and Minoru Takahashi,
The second international conference on thecharacterization and control of interfaces for highquality advanced materials (ICCCI2006) (Sep. 6-9,
2006) Kurashiki“Improvement of nano silica particle dispersability

into polymer matrix”
Chika Takai, Masayoshi Fuji, and Minoru Takahashi
Asia Young Ceramist Conference in Tokai(AYCeCT2006) (Oct. 26-28, 2006) Ogaki“Gelcasting formulation of alumina slurry offering“Nanoengineering on the surface of bubbles for

multiple advantages”
R.L. Menchavez, M. Fuji, H. Takegami, and M.
Takahashi
The Second International Conference on the
Characterization and Control of Interfaces for High
Quality Advanced Materials, and Joining Technology
for New Metallic Glass and Inorganic Materials,(ICCCI2006), (Sep.6-9, 2006), Kurashiki

synthesis of hollow particles”
Yong Sheng Han, Li Wei Lin, Masayoshi Fuji, Minoru
TakahashiInternational Conference on Advanced Ceramics(Oct. 30- Nov. 3, 2006) Nagoya“Bubble template method for synthesis of zinc oxide

tubes”
Liwei Lin, Yongsheng Han, Masayoshi Fuji, Takeshi
Endo and Minoru Takahashi
International Workshop on Advanced Ceramics(IWAC2006) (Oct. 30- Nov. 3, 2006) Nagoya「液中微粒子分散制御による中空粒子並びにセラミック
ス多孔体構造制御」
高橋 実
日本学術振興会先進セラミックス第 124 委員会

第124 回会議 (2006.10) 東京“Surface property of nanosized hollow particle

modiﬁed by different alcohol”
Chika Takai, Masayoshi Fuji, and Minoru Takahashi,International Workshop on Advanced Ceramics(IWAC2006) (Oct. 30-Nov. 3, 2006) Nagoya「機能性セラミックス中空粒子の新規合成法」
藤 正督
第 7 回「産学官連携と技術経営」地財活用公開フォー
ラム (2006.10) 名古屋“Electrically conductive dense and porous alumina“Gelcasting of alumina slurry with additions offabricated by gelcasting with argon sintering”
R. L. Menchavez, M. Fuji, H. Takegami and M.
TakahashiInternational Workshop on Advanced Ceramics(IWAC2006) (Oct. 30-Nov. 3, 2006) Nagoya

polyacrylamide and plasticizer”
R.L. Menchavez, M. Fuji, H. Takegami, Y. Yamakawa,and M. Takahashi
Asia Young Ceramist Conference in Tokai(AYCeCT2006) (Oct.26-28, 2006), Ogaki— 71 —

研究業績：インテリジェントプロセス設計研究グループ“An introduction of bubble template method for

粉体工学会 粉体物性分析測定グループ会 2006 年度第synthesis of hollow particles”
Yong Sheng Han, Li Wei Lin, Masayoshi Fuji, Minoru
Takahashi
The 16th International Powder Technology Exhibition
2006 (Nov. 7-10, 2006) Chiba

2 回講演会 (2006.12) 神戸（招待講演）「多孔体製造技術を中心とした東濃地区における産学官連携研究開発とその成果」
藤 正督
第 7 回 3 セラミックス研究機関 (JFCC- 名工大 - 東工大 )“Arrangement of particles using capillary electro

osmotic ﬂow”
T. Endo, M.Yoshida, M. Fuji, Y.S. Han, H. Watanabe,
M. Takahashi
2nd International Technical Forum Inspiring Powder
Technology (Nov. 9, 2006), Chiba

合同講演会 (2006.12) 名古屋「メタノール−水混合溶媒中アルミナ粒子分散状態のその場固化観察」
田村 彩・高井千加・渡辺秀夫・遠藤健司・藤 正督・
高橋 実
日本セラミックス協会東海支部 学術研究発表会“Synthesis of hollow calcium carbonate particles in a

non-equilibrium processing”
H. Watanabe, Y. Mizuno, M. Fuji, Y. Han, T. Endo, M.
Takahashi,
2nd International Technical Forum Inspiring Powder
Technology (Nov. 9, 2006) Chiba(2006.12) 名古屋「新しいセラミックス多孔体製造技術」
藤 正督
文部科学省 都市エリア産学官連携促進事業 グレー
ターナゴヤ クラスターフォーラム 2007 (2007.1) 名古屋“Evaluation of alumina slurry using capillaryelectrophoresis”
T. Yamakawa, M. Yoshida, M. Fuji and M. Takahashi
2nd International Technical Forum Inspiring Powder
Technology (Nov.9, 2006), Chiba「セラミックス多孔体製造技術の応用展開」「衝突帯電実験による薬剤粒子の摩擦帯電特性の評価」「多孔質セラミックス建材の応用とその評価」

藤 正督
文部科学省 都市エリア産学官連携促進事業 平成 18 年度研究成果発表フォーラム (2007.1) 名古屋

渡辺秀夫

竹上弘彰・藤 正督・山川智弘

国際粉体工業展 2006 アカデミックコーナー (2006.11)

文部科学省 都市エリア産学官連携促進事業 平成 18 年

千葉度研究成果発表フォーラム (2007.1) 名古屋「ガス還元窒化反応による高純度低 z 値β -SiAlON ナ「寒天のその場固化成形法を利用した磁性粒子内包型セノ粒子の合成」

ラミックスの作製」

山川智弘

赤尾光一郎・山川智弘・藤 正督・高橋 実

粉体工学会 秋期研究発表会 (2006.11) 千葉

第 45 回 セラミックス基礎科学討論会 (2007.1) 仙台「デンドリマーで保護した貴金属二元ナノ粒子の調製お「その場固化成形法による機能性多孔質セラミックスのよび触媒活性」

開発」

遠藤健司

山川智弘・城木佳宏・藤 正督・高橋 実

粉体工学会 秋期研究発表会 (2006.11) 千葉

第 45 回 セラミックス基礎科学討論会 (2007.1) 仙台「薬剤粒子の摩擦帯電特性の評価」「大学はこう使え！産学官連携の実例から」

渡辺秀夫

藤 正督

粉体工学会 粉体物性分析測定グループ会 2006 年度第

第 4 回 顔の見える全体会議・交流会ＩＮ多治見

2 回講演会 (2006.12) 神戸（招待講演）(2007.1) 多治見「粉体成形に必要なキャラクタリゼーション」「粉末成形の現状と将来展望」

藤 正督

高橋 実
— 72 —

研究業績：インテリジェントプロセス設計研究グループ（社）日本粉体工業技術協会 第４回混合成形分科会「廃棄物を原料とした多孔質セラミックスによる壁面緑化の効果」(2007.2) 京都 ( 基調講演 )竹上弘彰・富田雄貴・藤 正督・高橋 実・大森江里・「炭酸カルシウムをテンプレートとした中空シリカナノ

加藤隆之・加藤昌宏

粒子の調製」

日本セラミックス協会 2007 年年会 (2007.3) 東京

遠藤健司・藤 正督・渡辺秀夫・高橋 実
第 87 回 日本化学会春季年会 (2007.3) 大阪「Microwave-induced gelcasting of alumina slurry」

Ruben L. Menchavez・Masayoshi Fuji・Minoru
Takahashi・Hiroaki Takegami・Tomohiro Yamakawa
日本セラミックス協会 2007 年年会 (2007.3) 東京「電気泳動堆積 (EPD) 法によるスメクタイト薄膜の作製」
渡辺秀夫・高井千加・藤 正督・高橋 実
日本セラミックス協会 2007 年年会 (2007.3) 東京「顕微鏡像を用いた多孔質セラミックスの熱伝導率評価」
富田雄貴・竹上弘彰・山川智弘・藤 正督・高橋 実「その場固化成形法によるセラミックスの作製」

日本セラミックス協会 2007 年年会 (2007.3) 東京

山川智弘・赤尾光一郎・藤 正督・高橋 実
日本セラミックス協会 2007 年年会 (2007.3) 東京— 73 —