研究業績：機能創製研究部門・環境素材研究グループ

研

究

業

績

2009 年 4 月から 2010 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〉

Preparation and properties of porous lanthanum
doped alumina ceramic composites with selforganization
Y. Nishio, M. Ozawa
J. Ceram. Soc. Jpn., vol. 117 [4], pp 499 − 502 (2009)
La を添加 Al2O3 成形体の高温での自己組織化反応に特性から、触媒坦体として広範囲で使用されている。
しかし、g-Al2O3 は 1000℃以上の高温で a-Al2O3 への相転移を起こし、大幅な比表面積低下を起こす。高耐熱性が求められる自動車排ガス浄化触媒では、触媒部の温度が 1000℃ を越えるような使用条件でも、アルミナ坦体の熱安定性を持たせることが重要である。

作製した。XRD、SEM 観察、密度測定、気孔率の測定

La 添加した g-Al2O3 を作製し、耐熱性に対して最も効
果的な La 添加量を調べ微細構造変化を追跡し、ナノによって高温下での微細構造変化を追跡した。多孔質

粒子分散型の新しい触媒担体を見出した。

よって、多孔質で高温安定な複合セラミックス材料を複合体の強度が生成相や微細構造の変化から受ける影

できることにより、1400℃ 焼成後で 60% 以上の開気Internal friction of polycrystalline Zr0.8R0.2O1.9 (R= Nd, Y)M. Ozawa, K. Tsuchiya, Y. Nishio
J. Alloy. Compd., vol. 488 [2], pp 562 − 564 (2009)

孔率を有する多孔質な複合体が得られた。

ジルコニアはイオン伝導性にすぐれセンサーや燃料電響について研究し、その高強度化を行って高温耐熱性
多孔質複合材料を開発した。熱処理にともなう複合体の自己組織化により LaAl11O18 のネットワーク構造が池固体電解質材料として実用に供されている。内部摩「アルミナ担持セリア触媒の酸素ストレージ能と複合粒

擦測定は、セラミックス内の欠陥の同定のほか、この子形態」

方法を可動イオンの測定や素過程解析に用いることが服部将朋・小澤正邦

できる。ジルコニアではその応用の重要性からイット

材料 58 巻 6 号 pp 505 − 509 (2009)

リア添加系を中心に内部摩擦の研究報告があるが、本セリアを分散させたアルミナ触媒を含浸法を用いて調研究ではこれまで報告例のないネオジア- ジルコニア

製し、TPR 測定、酸素パルス導入測定を行った、XRD

系セラミックスの内部摩擦測定を行い、添加元素の違から求めた結晶子径と比較しセリアの形態と OSC といを検討した。

の相関性について検討した。セリアの添加量の増加に従って XRD 測定から求めた結晶子径は大きくなり、
また、CeO21mol あたりの酸素吸収量は低下した。ア
ルミナ担持によりセリアの表面積当たりの OSC はわ
ずかに増大し、セリア粒子とアルミナ粒子の界面における酸素の吸収放出が OSC に関与することが示唆された。

Formation of featured nano-structure in thermal
stable La-doped alumina composite catalyst
Y. Nishio, M. Ozawa
J. Alloy. Compd., vol. 488 [2], pp 546 − 549 (2009)
ガンマアルミナ（g-Al2O3）はその高い比表面積と表面― 55 ―

Activity enhancement of WO3-promoted Ir/SiO2
catalysts by high-temperature calcination for theselective reduction of NO with CO
M. Haneda, N. Aoki, K. Arimitsu, H. Hamada
Bull. Chem. Soc. Jpn., vol.82 [8], pp 1023 − 1029 (2009)
これまでに CO 還元剤による NO 選択還元反応において、Ir/SiO2 触媒に第二成分として WO3 を添加した触媒が高い NO 還元活性を示すことを報告した。本研究では、触媒活性点に関するより詳細な検討を行うため、異なる条件で焼成した触媒を調製し、NO 還元活性を測定した。その結果、NO 還元活性は触媒の焼成温度により異なり、400℃＝ 600℃＜ 900℃＜ 800℃の順で

研究業績：機能創製研究部門・環境素材研究グループ

高くなった。CO-TPR 測定の結果、800℃ および 900

在する主な Cu 種は 2 核 Cu イオンであり、この種が℃で焼成した触媒は WO3 と強く相互作用した Ir の存析出炭素生成に関与することが推測された。

在が示唆され、これが高い NO 還元活性と関係しているものと考えられた。

NOx abatement for lean-burn engines under leanrich atmosphere over mixed NSR-SCR catalysts:
Influence of the addition of a SCR catalyst and of
the operational conditions
E.C. Corbos, M. Haneda, X. Courtois, P. Marecot, D.
Duprez, H. Hamada
Appl. Catal. A, vol. 365 [2], pp 187 − 193 (2009)
NOx 吸蔵還元反応において、NOx 吸蔵還元触媒とNOx 選択還元触媒の協奏効果について検討した。その結果、モデル吸蔵還元触媒である Pt-Rh/Ba/Al2O3 触媒と Cu-ZSM-5 を物理混合することにより、顕著なNOx 除去性能が発現することを見出した。協奏効果
として、Pt-Rh/Ba/Al2O3 触媒上で生成した NH3 による NO 選択還元反応が Cu-ZSM-5 上で進行すること、さらに Cu-ZSM-5 が NH3 生成を促進することを明らかにした。

SCR of NOx with NH3 over Cu/NaZSM-5 and
Cu/HZSM-5 in the presence of decane
A. Sultana, T. Nanba, M. Haneda, H. Hamada
Catal. Commun., vol. 10 [14], pp 1859 − 1863 (2009)n- デ カ ン 共 存 下 に お い て Cu/NaZSM-5 とCu/HZSM-5 上での NH3 による NO 選択還元反応を行った。n- デカンの共存により NO 還元活性は低下
したが、Cu/NaZSM-5 の方が高い NO 還元活性を示した。その原因として、Na+ イオンが存在することで、(1) 反応中の炭素析出が抑制されること、(2) 活性な
Cu+ 種が生成されること、(3) 吸着 NOx 中間体の生成が促進されるためと推察した。

High resistance of Cu-ferrierite against coke
formation during NH3-SCR in the presence of ndecane
T. Nanba, A. Sultana, S. Masukawa, M. Haneda, J.
Uchizawa, A. Obuchi, H. HamadaTop. Catal., vol. 52 [13-20], pp 1766 − 1770 (2009)
n- デカンと SO2 共存下における NH3-SCR 活性を、
Cu-ZSM-5 と Cu-FER で比較した。Cu-FER は炭素析
出 に よ る 活 性 低 下 が 見 ら れ な い の に 対 し て、CuZSM-5 は顕著に活性が低下した。Cu-ZSM-5 上に存― 56 ―

Practical evaluation of the catalytic performance of
Ir/SiO2-based catalysts for selective reduction of NO
with COM. Sasaki, A. Sultana, M. Haneda, H. HamadaTop. Catal., vol. 52 [13-20], pp 1803 − 1807 (2009)
シリカ担持イリジウム系触媒を用いた CO を還元剤とする NO 選択還元反応について、実験室および実ディーゼルエンジン排ガスを用いた評価を行った。シ
リカを WO3 と複合化した担体に担持し Ba を添加した触媒が高い活性を示し、主として WO3 は活性温度域の拡大、Ba 添加は耐久性の向上に有効であった。
実ガスを用いた評価でも SV=6000h-1 以下では 45% のNOx 除去活性を示した。
Catalytic performance of aged Rh/CeO2-ZrO2 forNO-C3H6-O2 reaction under a stoichiometriccondition
M. Haneda, O. Houshito, H. Takagi, K. Shinoda, Y.
Nakahara, K. Hiroe, T. Fujitani, H. HamadaTop. Catal., vol. 52 [13-20], pp 1868 − 1872 (2009)
1000℃ で ageing 処 理 し た Rh/CeO2-ZrO2 触 媒 のNO-C3H6-O2 反 応 活 性 を 評 価 し た。そ の 結 果、Rh/CeO2 が最も高い活性を示し、Rh/CZ-32/68 が最も低い活性を示した。高い OSC を有する触媒ほど NO
還元活性は低くなることがわかった。これは OSC により Rh 種が酸化状態で安定化されるためであると推察された。FT-IR により反応吸着種を観察し、NO 還元反応への影響について議論した。

Improved activity of Rh/CeO2-ZrO2 three-way
catalyst by high-temperature ageing
M. Haneda, O. Houshito, T. Sato, H. Takagi, K. Shinoda,
Y. Nakahara, K. Hiroe, H. Hamada
Catal. Commun., vol. 11 [5], pp 317 − 321 (2010)
Rh/CZ-50/50 ではエージング処理により NO-C3H6O2 反応活性は低下したが、Rh/CZ-74/26 では顕著な活性向上が認められた。Rh/CZ-50/50 で見られた活性低下 は Rh の シ ン タ リ ン グ に よ る も の で あ る こ と、
Rh/CZ-74/26 で見られた活性向上はエージング中にRh が活性な還元状態で安定化されるためであると推察した。

研究業績：機能創製研究部門・環境素材研究グループ〈総説・解説・報文・その他〉

JITA ニュースレター 23 号 pp 2 (2009)「環境保全を目指すセラミックスの研究開発」

高濃度の酸素を含むディーゼル排ガスに対して、こ小澤正邦
工業材料 2009 年 8 月号

れまで機能しないと考えられてきた CO を還元剤とし環境浄化セラミックスは、様々な局面で拡大しつつあて利用できる新たな NO 選択還元触媒を開発した。本る環境産業を支える技術、素材、部材として、独自の触媒はシリカに担持したイリジウムをベースとしてお市場を形成しつつある。セラミックス技術の展開先とり、水蒸気や硫黄酸化物が共存する実排ガス相当条件

しても注目され、その開発動向も顕在化してきた。いで高い触媒性能を示す。現在問題となっているディー

ろいろな切り口で盛んとなり、セラミックス技術と環ゼル車だけでなく、今後規制が厳しくなるディーゼル

境分野の融合も進んでいる。筆者のかかわっている都

特殊自動車や対策が遅れている船舶などの排ガス処理

市エリア産学官連携促進事業等の成果も紹介した。

への展開が期待される。

「セリウム「排出ガス浄化触媒の白金族金属使用量低減および代替

光らずに輝く元素」

小澤正邦

技術」

マテリアルインテグレーション 2010 年 1 月号

羽田政明・浜田秀昭

セリウムは産出国の偏在はあるものの、希土類の中で自動車技術 63 巻 11 号 pp 42 − 47 (2009)も存在比も高く様々な状態での利用形態をもっている、

白金族金属は自動車排ガス浄化触媒における必須成

もっと広く大量にされてもまだ十分に利用可能の広が分であるが、世界的に需要が増加しており、その使用りを図ることのできる元素である。いくつかの特徴あ

量低減技術の開発が望まれている。本稿では、白金族る性質と応用を概説し、最近の研究動向を紹介した。

金属の自動車排ガス浄化触媒への需給動向予測を簡単に解説するとともに、民間企業等で進められている研「一酸化炭素を還元剤とする NO 選択還元触媒の開発− ディーゼル排ガス NOx 浄化の解決に向けて −」究開発動向ならびに国家プロジェクトの動向を紹介する。

羽田政明・浜田秀昭〈発表〉「TPD-MS 法によるゼオライト上の VOC 吸着脱離挙動解析」
山田祐貴・小澤正邦
第 58 期日本材料学会学術講演会

H21.5.27 京都「セリアジルコニアの酸素貯蔵能特性の評価」

Formation and microstructure of thermal stable Lacontaining complex oxide nanoparticles in catalytic
alumina support”,
M. Ozawa, Y. Nishio
7th International Conference on f Elements, ICfE 7,
August 23-27, 2009, Cologne, Germany

木村健志・小澤正邦
第 58 期日本材料学会学術講演会

H21.5.27 京都「酸化銅アルミナ触媒の高温安定性と活性及ぼすランタ
ン添加効果」
小澤正邦・加藤修

Development of environmental conscious ceramics
using some rare earth doped compounds
M. Ozawa,
7th International Conference on f Elements, ICfE 7,
August 23-27, 2009, Cologne, Germany

日本材料学会セラミック材料部門委員会学術講演会

H21.7.16 京都

Surface Modification and Oxygen Storage Capacityof CeO2-containing Nanoparticlate Composite― 57 ―

研究業績：機能創製研究部門・環境素材研究グループ

Prepared by Precipitaion Process
M. Ozawa, Y. Kaneko,
7th International Conference on f Elements, ICfE 7,
August 23-27, 2009, Cologne, Germany「トルエンの吸着に及ぼすゼオライト上の水の影響」

Internal friction and oxygen relaxation of some rareearth doped zirconia ceramics”,
M. Ozawa, T. Kuwahara,
7th International Conference on f Elements, ICfE 7,
August 23-27, 2009, Cologne, Germany「共沈法によるセリアジルコニアの合成と酸素貯蔵能のThermal Stability of Ceramic Catalyst for Removalof Organic Emmision
M. Ozawa, Y. Nishio, K. Kimura,R’09 Twin World Congress, September 14-16, 2009

「マイクロ波合成した酸化銅微粒子の形態と微細構造」

Adsorption and desorption of some VOCs on zeolitebased ceramics by temperature programmed
desorprtion analyses”,
Y. Yamada, M. Ozawa,R’09 Twin World Congress, September 14-16, 2009

「ランタン添加アルミナ触媒担体の熱的変化とナノ組織

山田祐貴・小澤正邦

2010 年日本セラミックス協会年会 H22.3.22-24
小金井評価」
木村健志・小澤正邦

2010 年日本セラミックス協会年会 H22.3.22-24
小金井

加藤亮二・伊納義孝・籠橋章・小澤正邦

2010 年日本セラミックス協会年会 H22.3.22-24
小金井形成」
小澤正邦・西尾吉豊・野口貴弘・羽田政明
触媒討論会

H22.3.24-25 京都「マイクロ波合成酸化銅微粒子の微細構造」

Property of solid state fish waste for the treatmentof waste water(Key note lecture), M. Ozawa,R’09 Twin World Congress, September 14-16, 2009加藤亮二・伊納義孝・籠橋章・小澤正邦
平 成 21 年 度 日 本 材 料 学 会 東 海 支 部 学 術 講 演 会

H22.3.5 名古屋「環境セラミックス・機能性材料の研究について」「TPD-MS 法によるゼオライト上の VOC 吸着脱離に関

小澤正邦
第 1 回 NIT-NIFS 合同セミナー H21.10.15 土岐する水の影響解析」
山田祐貴・小澤正邦
第 53 回日本学術会議材料連合講演会 H21.10.19-20「自動車排ガス規制と後処理対策技術」

京都

羽田政明
平成 21 年度電気関係学会 東海支部連合大会 チュート
リアル T3 「温暖化等排ガスの処理技術の最新動向」「セリア系材料の合成と酸素吸放出特性」

平成 21 年 9 月 10 − 11 日

木村健志・小澤正邦

豊田 （依頼講演）

第 53 回日本学術会議材料連合講演会 H21.10.19-20「Rh/CeO2-ZrO2 触媒の NO-C3H6-O2 反応活性に対す

京都るエージング処理の影響」
羽田政明・法師人央記・佐藤隆広・高木啓充・「マイクロ波照射で合成した星形状酸化銅微粒子の微細中原祐之輔・廣江和美・藤谷忠博・浜田秀昭

構造」
加藤亮二・伊納義孝・籠橋章・小澤正邦

第 104 回触媒討論会 (A) 平成 21 年 9 月 27 − 30 日

平 成 21 年 度 粉 体 粉 末 冶 金 協 会 秋 季 学 術 講 演 会

宮崎H21.11.24-25 名古屋「Ir/CeO2 の三元触媒特性」
青木直也・佐々木 基・羽田政明・有光晃二・浜田秀昭「耐熱性アルミナ触媒担体の微細複合形態変化」
野口貴弘・西尾吉豊・小澤正邦

第 104 回触媒討論会 (A) 平成 21 年 9 月 27 − 30 日

2010 年日本セラミックス協会年会 H22.3.22-24

宮崎

小金井「NH3 による NO の選択還元反応に対する炭化水素の影― 58 ―

研究業績：機能創製研究部門・環境素材研究グループ／機能創製研究部門・複合機能研究グループ「Pd/CeO2 三元触媒活性への CeO2 調製法による影響」

響」
鈴木邦夫・佐々木 基・羽田政明・浜田秀昭

E.C. Corbos・羽田政明・佐々木 基・浜田秀昭

第 104 回触媒討論会 (A) 平成 21 年 9 月 27 − 30 日

第 105 回触媒討論会 平成 22 年 3 月 24 − 25 日 京都

宮崎
「ランタン添加アルミナ触媒担体の熱的変化とナノ組織「一酸化炭素を還元剤とする NO 選択還元触媒の開発」

形成」

羽田政明

小澤正邦・西尾吉豊・野口貴弘・羽田政明

名大−産総研ＦＳセミナー 「排ガス浄化触媒の新展

第 105 回触媒討論会 平成 22 年 3 月 24 − 25 日 京都開」 平成 21 年 12 月 16 日

名古屋 （依頼講演）「酸化セリウムに担持したイリジウム触媒上での NO-「ディーゼル酸化触媒としての担持白金触媒の酸化活性

C3H6-O2 反応」

評価」

青木直也・佐々木 基・羽田政明・浜田秀昭

羽田政明・佐々木 基・浜田秀昭・小澤正邦

日本化学会第 90 春季年会

第 105 回触媒討論会 平成 22 年 3 月 24 − 25 日 京都

東大阪

平成 22 年 3 月 26 − 29 日

機能創製研究部門・複合機能研究グループ〈論文〉

Thermal expansion of hydroxyapatite between 100°C and 50°C
H. Miyazaki, I. Ushiroda, D. Itomura, T. Hirashita,
N. Adachi, and T. Ota,
Mater. Sci. Eng. C 29 1463-1466 (2009)
アパタイト結晶の熱膨張を、熱膨張計および粉末 X 線
回折によりバルクおよび結晶軸について、− 100℃ 〜＋ 50℃ の範囲で測定した。高温における値との比較あった。得られた試料は、外形および木材組織の内部構造をそのまま保ってセラミックス化していた。

を行うとともに、リューサイト、チタンおよび歯の熱The Magnetic Properties of Porous Ni-Zn Ferrites
Prepared from Wood Templates
C. K. Sia, Y. Sasaki, N. Adachi and T. Ota
J. Ceram. Soc. Jpn., 117 [9] 958-960 (2009)
NiZn- フェライトの組成を変化させたフェライト化木を作製し、VSM により磁化率を測定した。木材の成膨張との比較を行った。

長方向に沿った一次元細孔の垂直方向と水平方向によって、磁化曲線および Hc が異なることがわかった。

Preparation of Al2O3 Ceramics by Paper-Casting
Process
S. Yagi, M. Michimura, N. Adachi and T. Ota
Trans. Mater. Res. Soc. Jpn, 34 [1] 165-168 (2009)
ペーパーを作製し、焼成条件を検討した。えられたア

Preparation and magnetic properties of porous
MnZn ferrite from wood template
C. K. Sia, D. Mutou, N. Adachi and T. Ota
J. Aust. Ceram. Soc., 45 [2] 34-39 (2009)
MnZn- フェライトの組成を変化させ、1200℃ − 10h

ルミナペーパーセラミックスは、20％程度の気孔率で、の焼成によりフェライト化木を作製した。得られた試約 100MPa の強度を示した。

料は、外形および木材組織の内部構造をそのまま保っ

抄紙工程においてアルミナ粉体を加え、アルミナ含有てセラミックス化したが、Mn リッチ組成ほど粒成長

Preparation of Porous Ni-Zn Ferrites Using Wood
Templates
C. K. Sia, M. Kuwahara, H. Hibino, N. Adachi andT. OtaTrans. Mater. Res. Soc. Jpn, 34 [1] 105-108 (2009)
木材に NiZn- フェライトゾルを含浸し、種々の温度・時間で焼成した。最適焼成条件は、1200℃ − 8h で
― 59 ―が起きた。また、木材の一次元細孔の方向によって、磁化曲線および Hc が異なった。

Porous Ba Ferrite Prepared from Wood TemplateNobuyasu Adachi, Masayuki Kuwahara,
Chee Kiong Sia and Toshitaka Ota
Materials 2(4), 1923-1928 (2009)

研究業績：機能創製研究部門・複合機能研究グループ調べた。多孔構造は 10 〜 20 ミクロン径の 1 次元多孔木をテンプレートとしてゾルゲル法を利用し、高周波電磁波吸収材としてＢａフェライト多孔体を作製し、構造を示し、800℃ での焼成条件で保磁力が最も大き

800℃から 1400℃までの焼成温度と磁気特性の関係をい 6kOe 近い値を示した。

〈著書〉「究極のかたちをつくる−粉が織り成す次世代モノづく

太田敏孝（分担執筆）

り−」第 3 章自然に学ぶ不思議なかたちのつくり方において、

内藤牧男編著、日刊工業新聞社発行（2009）「かたち」
をつくる無限のアイデアが粉と自然の中にあ「曲がるセラミックス−コンニャク石の不思
第 3 章 3.1

るという例の一つとして、コンニャク石を模倣した曲

議−」p.146-154

がるセラミックスの作製に関して紹介した。

〈発表〉

第 33 回日本磁気学会学術講演会「コンニャク石の模倣による可撓性セラミックスの作

2009 年 9 月、長崎製」
今井智大・安達信泰・太田敏孝・A. Doncieux・

Refractories engineering s education and researchin Japan
T. Ota（依頼講演）
Unified International Technical Conference on
Refractories (UNITECR)、2009 年 10 月、Salvador,
BrazilD. Stagnol・C. Babelot・A. Guignard・M. Huger and
C. Gault
耐火物技術協会第 22 回年次学術講演会、2009 年 4 月、
仙台

Magnetic and Magneto-Optical properties of
Bismuth Iron Garnet prepared by MOD method

Thermal expansion of refractory related materials
around room temperature
H. Miyazaki, N. Adachi and T. Ota
Unified International Technical Conference on
Refractories (UNITECR)、2009 年 10 月、Salvador,
Brazil安達信泰・小井一裕・太田敏孝・石山和志・太田博康・
荒井賢一

International Conference on Magnetism 2009 年 7 月
Karlsruhe – Germany
Preparation of flexible ceramics by mimicking
itacolumite
J. P. Cochard, N. Adachi, T. Ota, M. Huger, T. Chotard
and C. Gault
日本セラミックス協会第 22 回秋季シンポジウム、
2009 年 9 月、松山

Aluminium titanate as model material to promote
thermal shock resistance of refractory materials
C. Babelot, A. Guignard, P. Michaud, N. Tessier-Doyen,
C. Gault, M. Huger, T. Chotard, N. Adachi, T. Ota and
I. SatoUnified International Technical Conference on
Refractories (UNITECR)、2009 年 10 月、Salvador,
Brazil「強化磁器食器における衝撃試験のひずみ分布」
林亜希美・倉知一正・水野正敏・柘植英明・太田敏孝
日本セラミックス協会第 22 回秋季シンポジウム、

2009 年 9 月、松山

「高周波磁界観察用希土類磁性ガーネット薄膜の磁気特性」「有機金属分解法で合成した完全置換ビスマスガーネッ

金原崇夫・安達信泰・太田敏孝・石山和志・太田博康・トの磁気的性質と微構造観察」

荒井賢一

安達信泰・小井一裕・太田敏孝・石山和志・太田博康・

平成 21 年度日本セラミックス協会東海支部学術研究荒井賢一

発表会、2009 年 11 月、名古屋― 60 ―

研究業績：機能創製研究部門・複合機能研究グループ／解析設計研究部門・解析システム研究グループ

Preparation of alumina paper ceramics by papercasting process
S. Yagi, M. Michimura, N. Adachi and T. Ota
The MRS-J Academic Symposium、2009 年 12 月、横浜

討論会、2010 年 1 月、沖縄「強化磁器食器の衝撃試験における測定条件の影響」
林亜希美・倉知一正・水野正敏・柘植英明・太田敏孝
日本セラミックス協会第 48 回セラミックス基礎科学「珪化木を模倣した Ba フェライト多孔体の磁気特性の討論会、2010 年 1 月、沖縄

評価」
桑原正行・Sia Chee Kiong・安達信泰・太田敏孝
日本セラミックス協会第 48 回セラミックス基礎科学
討論会、2010 年 1 月、沖縄

Effects of grain sizes on magnetic properties of porous
NiZn-ferrite from wood templates
Sia Chee Kiong・桑原正行・安達信泰・太田敏孝
日本セラミックス協会第 48 回セラミックス基礎科学

Far-infrared Ferromagnetic Resonance of Magnetic
Garnet for High Frequency Electromagnetic Sensor
N. Adachi・D. Uematsu・T. Ota・M. Takahashi・
K. Ishiyama・K. Kawasaki・H. Ota・K. Arai・
S. Fujisawa・S.Okubo・H. Ohta
11th Joint MMM-Intermag Conference, 2010 年 1 月
Washington D.C.

解析設計研究部門・解析システム研究グループ〈論文〉

N. Ishizawa and Y. Inagaki「太陽電池用高純度シリコンの新しい製造法（V）」
王

俊・島宗孝之・石澤伸夫・李セラミックス基盤工学研究センター年報 2008, 8, 35-

鵬飛

89 (2009)

セラミックス基盤工学研究センター年報 2008, 8, 1-6(2009)

立方晶系の結晶は異なった方位をもつ四種類の三回

四塩化珪素の亜鉛還元法による高純度シリコン製造

回転軸を含むが、面心擬似立方単位胞をもつ菱面体晶

プロセスに関して名古屋工業大学セラミックス基盤工系の多形における真の三回回転軸はこのうちの一種類

学研究センターで行われた 2008 年度の研究成果を報のみである。菱面体歪みが大きい時には、真の三回回告する。今年度は、亜鉛と四塩化珪素の連続供給によ転軸を他の三種類の擬三回回転軸から識別するのは難る連続運転、水平反応管におけるシリコンの生成、垂しくない。しかし菱面体歪みが小さくなり、単位胞の直反応管における生成物と排ガスとの分離、垂直反応

寸法が数値的に立方体に極めて近くなるにつれて、識管の下部末端に置いた坩堝における生成シリコンの収別に困難さが増す。本解説では、まず、面心擬似立方集等を念頭において研究を行った。亜鉛供給法に関し単位胞、菱面体単位胞、および三重六方単位胞の幾何ては、１）予め溶融した亜鉛をオーバーフロー方式で学的関係を概説し、次に、実験的に得られた面心擬似

亜鉛蒸発槽に送る方式、および２）亜鉛ワイヤーを直立方単位胞から真の三回回転軸を見いだす方法、すな

接、溶融気化容器に送り込む方式の二種類について検わち真の菱面体単位胞を見いだす方法を述べる。この討をおこなった。シリコンの生成に関しては、蒸発容手引の記述に際しては、Smart Apex II 単結晶 X 線回器に送り込まれた亜鉛を気化し、液状で供給される四折計利用者のために特別な配慮を払った。

塩化珪素と直接反応するような装置上の工夫を試みた。
反応管各部の温度を種々に設定し、水平および垂直反応管の各領域で採集した反応生成物の形態と量を調べた。生成物のキャラクタリゼーションに関しては顕微
鏡観察、単結晶Ｘ線回折測定、および粉末Ｘ線回折測Evaluation of particle statistics indiffractometry by a spinner-scan method
T. Ida, T. Goto and H. Hibino
J. Appl. Cryst. 42(4), 597-606 (2009)

powder

実験室型粉末回折計の回転試料台（スピナ）の回転定を行った。

角をステップスキャンし、記録された強度データの統

A Guide to Discriminating the Rhombohedral Cellfrom the Face-Centred Pseudo Cubic Cell
― 61 ―

計的な性質を解析する方法により、観測される粉末回折強度の統計学的な不確かさのうち、粒子統計に依存

研究業績：解析設計研究部門・解析システム研究グループ

する部分を定量的に解析する新しい方法を開発した。

サーモクロミズムは、積層したベンゼン環の p-p 相互

標準 Si 粉末（NIST SRM640c）と、水篩により分級作用の弱体化にともなう分子間距離の増加によって生された a-quartz の粉末 (3-7, 8-12, 18-22 mm) に同法をじると推定された。一方、より高温でおきる鋭いサー適用した。粒子統計から見積もられた結晶粒径は、モクロミズムは、アミノ基とニトロ基間の水素イオン

SEM 観察から求められた粒子径と良く対応する値と移動に伴う固相―固相間の相転移に基づくものと推定

なった。

された。

Vapor-phase catalytic reactions of alcohols overbixbyite indium oxide
M. Segawa, S.Sato, M. Kobune, T. Sodesawa, T. Kojima,
S. Nishiyama, N. Ishizawa
Journal of Molecular Catalysis A: Chemical 310, 166173 (2009.08)
In2O3 上でおきる各種アルコールの気相触媒反応を調べた。1,4- ブタンジオールや 1,5- ペンタジオールな

ホタル石型 CeO2 と類似していた。In2O3 の構造中にIn-situ observation of phase transformations inlayered perovskite BaEu2Mn2O7
H. Nakano, N. Ishizawa and N. Kamegashira
Journal of the European Ceramic Society, 30, 233–236(2010.1).
層状ペロブスカイト BaLn2Mn2O7 は二重の八面体層からなる Sr3Ti2O7 型構造をもつ。高温電子顕微鏡観察結果によると BaEu2Mn2O7 は昇温過程でいくつかの相転移を示し、正方晶系 P42/mnm (phase I) から単斜晶系
相 (phase III) を経て、I4/mmm の正方晶系相 (phaseII) へと変化することがわかった。Phase III の反射は277℃ 以上ではじめて現われ、昇温とともに徐々に強くなり、750℃以上では phase III のみとなる。これはおける還元サイトについて考察し、これらの還元サイ

低温相と高温相の共存する温度領域をもつことを意味

トがジオールの脱水素と不飽和アルコール生成の活性し、1 次の相転移と推定された。

ど各種ジオールの脱水素による不飽和アルコールの生成において、In2O3 は 70 モル % 以上の選択性をもつ安定な触媒活性を示すことがわかった。In2O3 は立方ビ
クスビ石型の構造をもつが、還元特性においては立方中心であると結論した。

New Type of Dual Solid-State Thermochromism:
Modulation of Intramolecular Charge Transfer byIntermolecular p-p Interactions, Kinetic Trappingof the Aci-Nitro Group, and Reversible Molecular
Locking
P. Naumov, S-C. Lee, N. Ishizawa, Y-G. Jeong, I-H.
Chung, and S. Fukuzumi
J. Phys. Chem. A 113, 11354-11366 (2009.10)分子間電荷移動分子である 1,3- ジアミノ-4,6- ジニト

Sr3(Al3+xSi13-x)(N21-xO2+x):Eu2+ (x~0) - a monoclinic
modification of Sr sialon N. Ishizawa, M. Kamoshita, K. Fukuda, K. Shioi and
N. Hirosaki
Acta Crystallographica Section E, 66, il4 (2010.1).
単斜晶系に属する新しいストロンチウムサイアロンである Sr3(Al3+xSi13-x)(N21-xO2+x):Eu2+ (x~0) を見出した。
この結晶の単位胞は幾何学的には斜方であるが構造的にはラウエ群 2/m の単斜である。化学組成は x=0 において SrSiN2, Si3N4, AlN, SiO2 の比率が 3:3:3:1 となり、ロベンゼンのビスヒドロキシアルカリ類似化合物であ

既に報告されている組成比 5:5:5:1 ストロンチウムサ

る 1,3- ビスヒドロキシアルカリアミノ-4,6- ジニトロ

イアロンと区別される。また、Sr2+ を Eu2+ で置換したベンゼンのいくつかの結晶を加熱すると、まず低温でX 線回折法をもちい、これらの二種類のサーモクロミ

3:3:3:1 ユーロピウムサイアロンと同型である。結晶は 4 種 類 の 双 晶 分 域 か ら な る。こ れ ら は twin bymerohedry および twin by metric merohedry とよ
ばれる 2 種類の双晶形式からなる double merohedry

ズムはそれぞれ異なるプロセスに由来するものである型の双晶である。

黄色から橙色への比較的緩やかな色変化を示し、つぎに橙色から赤色への急激な色変化を示す。高温単結晶

ことを明らかにした。まず、低温で起きる緩やかな〈総説・解説・報文 ･ その他〉

R-3 distortion in LaAlO3 derivatives
N. Ishizawa, Y. Inagaki, I. Kagomiya, K. Kakimoto &H. Ohsato― 62 ―

Photon Factory Activity Report 2008 #26 Part B (2009)
p. 162.

研究業績：解析設計研究部門・解析システム研究グループ

Particle Statistics in Synchrotron Powder
Diffractometry
T. Ida, T. Goto, A. Oya & H. Hibino
Photon Factory Activity Report 2008 #26 Part B (2009)p. 244.
「LiMn2O4 結晶中における Mn4O4 ヘテロキューベイン

日本結晶学会誌 51[1], 131-132 (2009)「粉末回折法の使い方 (3) – 回折計の調整と校正–」
井田隆

J. Flux Growth, 3(1), 2-6 (2009).
「粉末回折法の使い方 (4) – 測定条件の設定–」

クラスターのポーラロン的振舞」

井田

隆

石澤伸夫

J. Flux Growth, 3(2), 41-47 (2009).

〈発表〉

日本セラミックス協会秋季シンポジウム，2009 年 9 月，

「希土類 Mn 酸化物の層状ペロブスカイト構造特有の一
次相転移」

松山

中野裕美・石沢伸夫・亀頭直樹
第 26 回希土類討論会，2009 年 5 月，札幌

Spinner scan method for evaluation of particle
statistics in powder diffractometry
T. Ida, T. Goto and H. Hibino
Joint Conference of the Asian Crystallographic
Association and Chinese Crystallographic Society(AsCA ’09), October 2009, Beijing, China「結晶子サイズと歪みの評価」
井田隆，2009 年
日本結晶学会講習会「粉末 X 線解析の実際」

7 月，東京「単結晶 X 線回折法による LaAlO3 の高温構造相転移の「粉末回折粒子統計解析による結晶粒径評価」
後藤大士・井田研究」

隆

東海若手セラミスト懇話会 2009 年夏期セミナー，

王俊・石澤伸夫・望月圭介・川南修一

2009 年 7 月，鳥羽

平成 21 年度日本セラミックス協会東海支部学術研究発表会，2009 年 11 月，名古屋

In-situ measurement of phase transition of layered
perovskite BaLn2Mn2O7
H. Nakano, N. Ishizawa, N. Kamegashira
The Sixth China International Conference on HighPerformance Ceramics (CICC-6), August 2009, Harbin,
China「パイラルスパイト系ざくろ石の変成とＸ線平均構造お「斜方晶 Na0.5K0.5NbO3 結晶のドメイン構造形成と圧電特性」
稲垣友美・柿本健一・籠宮俊・石澤伸夫

平成 21 年度日本セラミックス協会東海支部学術研究発表会，2009 年 11 月，名古屋「材料研究における粉末および単結晶 X 線回折法の応よび局所構造解析」
江場宏美・宗像文男・王功・王用−無機系結晶の構造乱れや相転移と構造物性などを
俊・石澤伸夫

中心として−」（招聘講演）

日本分析化学会第 58 年会，2009 年 9 月，札幌

石澤伸夫
豊橋技術科学大学研究基盤センター特別講演会，2009 年 11 月，豊橋

「無鉛圧電体 Na0.5K0.5NbO3 結晶のドメイン構造と電気特性評価」
稲垣友美・柿本健一・籠宮功・王「単結晶 X 線回折法を用いた Na0.5K0.5NbO3 強誘電体結俊・石澤伸夫

日本セラミックス協会秋季シンポジウム，2009 年 9 月，晶の高温構造変化」

松山

王

俊・石澤伸夫・稲垣友美・柿本健一

平成 21 年度日本結晶学会年会，2009 年 12 月，西宮
「軌道放射光粉末回折における粒子統計評価」
井田隆・後藤大士・日比野寿「スピナースキャン法による粉末回折における粒子統計― 63 ―

研究業績：解析設計研究部門・解析システム研究グループ／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

Na0.5K0.5NbO3 crystal
Y. Inagaki, K. Kakimoto, I. Kagomiya, J. Wang, and
N. Ishizawa
Electronic Materials and Applications 2010
(EMA2010), 2010 年 1 月 , Orlando, USA

の評価」
井田

隆・後藤大士・日比野寿

平成 21 年度日本結晶学会年会，2009 年 12 月，西宮
「ボロノイ分割による電子数評価」
小栗寛樹・井田隆

平成 21 年度日本結晶学会年会，2009 年 12 月，西宮

Voronoi tessellation for evaluation of number ofelectrons from electron density data
T. Ida, H. Oguri
ICDD Spring Meeting 2010, 2010 年 3 月 , New Town
Square, USA「フラックス成長した Na0.5K0.5NbO3 単結晶の高温 X 線
その場観察」
王俊・石澤伸夫・稲垣友美・柿本健一

第 4 回日本フラックス成長研究発表会，2009 年 12 月，「FeCO3 の脱炭酸挙動に関する高温単結晶 X 線観察」

常滑

王俊・石澤伸夫・江場宏美

Origin of ferroelectric domain structure and its
correlation to piezoelectric property of lead-free

平成 21 年度日本セラミックス協会年会，2010 年 3 月，
小金井

〈受賞〉

2009 JCerSJ 優秀総説賞
受 賞 者：石澤伸夫，立石賢司
受賞対象：“Diffusion of Li atoms in LiMn2O4 -A

structural point of view”, Journal of the CeramicSociety of Japan 117[1], 6-14 (2009).
受賞理由：This article reviews the nature of disorder inthe LiMn2O4 structure based on the recently publishedworks using synchrotron X-ray diffraction andmolecular dynamics simulation. It is concluded that
the Li diffusion mechanism is highly correlated witha dynamical change in oxidation states of Mn atoms.
This article is strongly recommended to award of
the outstanding reviews published in the JCerSJ in2009.

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〉

Effect of initial pH on formation of hollow calcium
carbonate particles by continuous CO2 gas bubbling
into CaCl2 aqueous solution
H. Watanabe, Y. Mizuno, T. Endo, M. Fuji, X. Wang
and M. Takahashi
Advanced Powder Technology, 20, 89-93 (2009)
塩化カルシウム (CaCl2) 水溶液への連続的な CO2 ガ

子割合を高めることが可能であることが示された。

Electrophoretic deposition of smectite particles onto
cupper plate
H. Watanabe, H. Matsushima, M. Fuji and M. Takahashi
Key Engineering Materials, 412, 195-200 (2009)
スメクタイト粒子水分散液へ浸漬した電極間に直流

スバブリングにより中空炭酸カルシウム粒子を合成し電圧を印加させることで、銅板電極上へスメクタイトた。本論文では、中空炭酸カルシウム粒子形成の速度を電気泳動堆積（EPD）させることを試みた。本論文論について検討するため、合成中反応溶液の透過率のでは、銅板電極の表面粗さの EPD への影響について

オンライン経時測定を行った。その結果、中空粒子が検討を行った。その結果、最も表面粗さが低い化学機形成する pH は反応温度に依存することが分った。ま械研磨面において、100 nm から 10mm の膜厚範囲のス

た、反応溶液の初期 pH を高く設定することで中空粒メクタイト薄膜の形成に成功した。

― 64 ―

研究業績：解解析設計研究部門・インテリジェントプロセス設計研究グループ

Electrophoretic and electrolytic deposition of gold
nanoparticles on a graphite carbon
H. Watanabe, M. Fuji, A. Tada and M. Takahashi
Key Engineering Materials, 412, 71-75 (2009)
本論文では、電気泳動堆積および電解析出の手法により、グラファイトカーボンへの金ナノ粒子の担持を試みた。その結果、塩化金酸の電解析出では粒子径100 nm 以下の金粒子の担持は困難であったが、電気泳動堆積法では用いた金コロイド粒子の粒子径（15nm 以下）を反映した金ナノ粒子の担持に成功した。

が中空粒子形成に重要な役割を果たしていることが明らかになった。

Effect of mixing condition of additives on thesolidification of green body by gelcasting method
T. Kato, T. Shirai, H. Watanabe, M. Fuji, M. Takahashi,
Y. Yamada, S. Iwata, Y. Kato and H. Mori
Journal of the Ceramic Society of Japan, 117, 987-991(2009)
ゲルキャスティング法による成形体作製において、また、担持量は印加電圧および泳動時間により制御可欠陥発生を抑える実験条件を明らかにすることを目的

能性あることが示された。

として、スラリー固化過程における開始剤・触媒の混合状態の影響について検討した。撹拌レイノルズ数おMorphological control of ZnO particles synthesized
via a new and facile aqueous solution route
L. Lin, H. Watanabe, M. Fuji and M. Takahashi
Advanced Powder Technology, 20, 185-189 (2009)
本論文では、溶液法で合成した ZnxOy(OH)z 前駆体

よび攪拌機の撹拌所要動力を考慮してアルミナスラを分解させる手法により様々な形状の酸化亜鉛粒子の態がゲルキャスティング法に最も適していることが明

合成に成功した。前駆体を 90℃ の溶液中で 6 時間処らかになった。

リーの流動状態を推定し、実際に作製された成形体の観察結果と比較した。開始剤・触媒の混合状態の影響
は撹拌速度に依存し、層流、遷移流、乱流といった流動状態と関連付けられた。遷移流と乱流の間の流動状

理することで、柱状粒子により構成される花状酸化亜鉛の形成が認められた。また、層状前駆体の沈殿物を空気中で 24 時間乾燥させることで、酸化亜鉛チュー
ブの形成が可能であった。

Modifying the surface of electrically conductive
porous alumina
C. Hai, H. Watanabe, T. Shirai, M. Fuji, M. Takahashi
and F. Wang
Materials Letters, 63, 1320-1322 (2009)

Graphitization behavior of polymer in the gelcasted
alumina by sintering
T. Kato, T. Shirai, M. Fuji and M. Takahashi
Journal of the Ceramic Society of Japan, 117, 992-995(2009)
当研究室で開発したアルミナ／カーボン複合導電性
セラミックスの利点は、ゲルキャスティング法により作製した成形体中のポリマーに起因するカーボンネッ
トワークの均一性に基づく良好な導電性である。本論

本論文では、当研究室で開発した多孔質導電性アル

文では、アルミナ成形体中ポリマーの焼成過程におけ

ミナの酸処理によるグラファイト導電性パスの活性化

る黒鉛化挙動について検討した。その結果、焼成温度について検討を行った。酸処理後サンプルのラマン分の増加に伴い、密度、導電率および黒鉛化度が増加し、

光、X 線回折等の分析の結果、本手法により種々の酸とりわけ 1500℃ 以上においてその傾向が顕著である素を含む官能基が導入可能であることが示された。まことが分った。1700℃ 焼成体は導電率 4.11 S/cm おた、0.5 M 硫酸溶液中での電気化学測定から、多孔質

よび熱分解黒鉛と同程度の黒鉛化度を有していること

導電性アルミナが電極材として優れた性能を有するこが示された。

とが示された。

A new model for the synthesis of hollow particles
via the bubble templating method
Y. Han, M. Fuji, D. Shchukin, H. Mohawald and M.
Takahashi
Crystal Growth & Design, 9 3771-3775 (2009)
塩化カルシウム (CaCl2) 水溶液への CO2/N2 混合ガ

Electrically conductive property of dence
alumina/nano-carbon network composite fabricatedby combination of gelcasting and argon sintering
T. Kato, T. Shirai, H. Watanabe, M. Fuji and M.
TakahashiTransaction of the Materials Research Society of Japan,
34(3), 537-539 (2009)

スバブリングにより中空炭酸カルシウム粒子を合成しゲルキャスティング法とアルゴン雰囲気下焼成によた。本論文では、炭酸カルシウムの核生成に着目してり作製されたアルミナ / ナノカーボンネットワーク複

中空粒子形成機構を考察した。その結果、気／液／固合導電材料の作製を行った。本論文ではこの材料中の体界面における均一および不均一核生成において後者

ナノカーボンネットワークの構造について検討を行っ― 65 ―

研究業績：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

CD-ROM PROCEEDINGS of UNITECR2009, (2009)

た。SEM により粒子表面および粒子間に均一に炭素成分が存在しており、この炭素は若干の欠陥は見られ

本研究では耐火物や高温フィルターとしての用途をるが、高い黒鉛化度を示していた。導電率は温度に対前提とした多孔質セラミックス（コーディエライト、して半導体的な挙動を示し、炭素中に含まれる欠陥をアルミナ、マグネシア）をゲルキャスティング法によ反映した形となった。

り作製した。気泡は機械的にスラリー中に導入された。
成形体の気孔率および気孔径は界面活性剤の種類、ゲ

Effects of Pore Structure on the Sound Absorption
Property of Porous Ceramics Fabricated by In-situ
Solidification Technique Using Agar
T. Shirai, T. Kato, Y. Endo, H. Watanabe, M. Fuji and
M. Takahashi
Transactions of Material Research Society of Japan,
34, 117-120 (2009)

ル化剤の濃度およびスラリーの温度を変えることで制御された。本論文ではゲルキャスティング法による各種形状の多孔質セラミックス作製法について述べる。
「大型成形体作製を指向したゲルキャスティング用スラリー調整」
吉野浩一・藤正督・高橋実

いてその場固化法により多孔質セラミックスを作製し

The Society of Powder Technology,Japan,47(2),85-91(2010)た。界面活性剤の違いが及ぼす多孔質セラミックスの大型成形体の作製に有利な、大粒径を用いてゲルキャ構造およびその吸音特性への影響について議論した。

ストプロセスによる均一性に優れた成形体の作製につ結果より、界面活性剤の種類を変えることで、容易にいて検討を行った。硬化時間 30 分の条件では、粒子

気孔径および気孔径分布の制御が可能であることが分沈降により生じたスラリー中の濃度偏析により、湿潤

かった。また得られた多孔質セラミックスは良好な吸成形体中において粉体密度差が生じ、成形体上下部で音特性を示し、特に人間の強い可聴域である 2000 〜収縮差が生じた。一方で、熱ラジカル発生剤を用いて4000Hz の周波数域において良好な吸音特性を示し、硬化時間を 10 分に短縮することにより、均一粉体密建材として有用であることを明樹にした。

度分布を持つ成形体を得られた。これにより、粒子沈

本研究では寒天を固化剤とし異なる界面活性剤を用降によるスラリー中濃度勾配が生じる前に、ゲルキャ

FABRICATION OF POROUS CERAMICS FOR
REFRACTORIES FROM SEVERAL ROUTES
M. Fuji, T. Shirai, T. Kato, A. Eiad-ua, K. Orito,
H. Watanabe and M. Takahashi

スト硬化反応を完了することで、粒子沈降の影響を排除し、大粒径粉体においても均一な粉体密度分布を持つ成形体が得られたことが示された。

〈著書〉「粉体工学叢書第6巻「究極のかたちをつくる -2.7 セラミックスに学ぶ様々

粉体の成形」

高橋 実・渡辺 秀夫（分担執筆）

なかたちのつくり方-」

粉体工学会編著，日刊工業新聞社，第 1 章（1.2.3, 1.3），

高橋 実・白井（2009）
第 2 章（2.1, 2.2.1-5，2.3-5），第 4 章，孝（分担執筆）内藤牧男編著，日刊工業新聞社，第 2 章 7 節，pp127-

135，(2009)

粉体工学会創設 50 周年の記念出版として発刊された粉体工学叢書シリーズの第 6 巻「粉体の成形」の中

本著書では、まずセラミックス製造における成形工で、第 1 章「原料の調製と評価」および第 2 章「成形程の重要性について述べ、その成形法の一つであるゲ法」の一部と第 4 章「シミュレーション」を担当した。

ルキャスティング法について詳細に記述した。さらに

第 1 章では、成形原料としてのスラリーおよびコンパ

ゲルキャスティング法による多孔質セラミックスの作

ウンドの調製および評価について概説した。第 2 章で製法やその応用例として、積層構造、複雑構造を持つは、代表的な粉体成形法（テープ成形、鋳込み成形、フィルターやヒートアイランド緩和材を紹介し、さら射出成形、押し出し成形、加圧成形）から、比較的新に同手法の発展例として導電性セラミックスなど最近

しいゲルキャスティング成形や多孔体の成形に至るまの研究動向について述べた。

で広範に解説した。第 4 章では、粉体成形のシミュ
レーションの例として、鋳込み成形および加圧成形の「究極のかたちをつくる -4.7 ナノ中空粒子のかたちがもたらす不思議な物性-」研究例を紹介した。
― 66 ―

研究業績：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

藤

正督・藤本

朝倉書店，第 7 章（7.2，7.3，7.6，7.8，7.9，7.12，

恭一（分担執筆）

内藤牧男編著，日刊工業新聞社，第 4 章 7 節， pp250-

7.13，7.16，7.24，7.26），（2009）

261，(2009)

本書は、セラミックス材料に関わる広範囲な知識を、取り分け合成・製造・評価に関わる事項を中心に纏め

本著書ではナノサイズの中空粒子に着目し、著者らが開発したナノサイズの中空シリカおよびその応用にた事典である。本書第 7 章「多孔体」において、細孔ついて述べた。最初にナノサイズ中空粒子のサイズ効内へのガス吸着現象やそれを利用した細孔構造の評価、果、形状効果、表面構造について述べ、さらに中空粒吸着剤や徐放材料として機能、マクロポア多孔質材料

子の合成法や形状制御法、粒子のシェル構造についての合成などについて解説した。

詳細に記述した。ナノ中空粒子の応用事例として、紡錆機能や滑り止め効果、さらに北京五輪から正式採用「セラミックスの事典」

された世界バレーボール連盟公式球へのコーティング

高橋

事例について紹介した。

実（編集・分担執筆）

本書は、セラミックス材料に関わる広範囲な知識を、取り分け合成・製造・評価に関わる事項を中心に纏めた事典である。本書第 7 章「多孔体」の編集を担当す「ナノ・マイクロ粒子の表面改質による機能化技術と応用」

るとともに、その中で多孔体の機械特性、断熱性、吸藤

音性について解説した。

正督（分担執筆）

シーエムシー出版，第 12 章，pp194-206, (2009)
本著書では、粒子分散材料の設計において非常に重「粉体成形・粉体を形にする」

要である粒子分散操作に関して、粒子界面科学を基礎藤とした分散技術と評価法などの関連技術について述べた。まず、粒子分散・凝集の基礎理論を水系および非粉体工業技術センター，第 5 章，pp135-164, (2009)2009 粉体入門セミナーⅡ「粉をつくりそして利用する水系に亘り概観し、著者らが取り組んでいる表面改質ために」正督（分担執筆）とグラフト共重合によるナノシリカ粒子のポリマー中粉体の合成および応用に関する技術を纏めた本書に

分散技術について述べた。さらに粒子分散凝集状態のおいて、第 5 章「粉体成形」について担当した。まず、評価法について既往の方法について概観するとともに、材料製造プロセスにおける粉体成形の位置づけを明ら

著者らが開発したその場固化成形法を利用したスラかにするとともに、粉体成形の現状や課題点について

リー中粒子のその場固化観察技術、スラリーケークの概説した。次に、乾式から湿式に至るまでの各種成形

透過性に着目した排出時間測定法について紹介した。

操作の各論について詳説するとともに、著者らが取り組んでいるゲルキャスティング成形による多孔体作製について紹介した。

「セラミックスの事典」
藤正督（分担執筆）〈総説・解説・報文 ･ その他〉

Potential Applications and Synthesis of Zinc Oxide
Tubes
L. Liwei・藤 正督・渡辺秀夫・白井 孝・高橋 実
セラミックス基盤工学研究センター年報，8，17-22

チューブ形成メカニズムについて考察した。
「北京五輪バレーボールを支えたナノ中空粒子」

本稿では、酸化亜鉛チューブの合成および応用につ藤正督

粉体技術，Vol1, No7, 23-31 (2009)

いて解説した。まず、酸化亜鉛の基礎的な特性や期待

本稿では、ナノ中空粒子の物性および合成法についされる応用及び酸化亜鉛チューブ合成に関する既往研て概説するとともに、著者らが開発した炭酸カルシウ

究について概観した。次に、著者らが開発した簡易な

ム粒子をコアとする方法により合成したナノ中空シリ液相合成について詳説した。この方法では、塩化亜鉛

カ粒子を応用した材料開発について述べた。さらに、水溶液にアンモニアを添加することで生成する六角板

このナノ中空シリカが 2008 年に開催された北京オリ状の前駆体粒子を加熱乾燥させることでチューブを含

ンピックのバレーボール公式球の滑り止めコーティン

む柱状の酸化亜鉛粒子を得る。粒子形態および結晶構

グとして採用された経緯について紹介した。

造に及ぼす合成条件の影響について述べるとともに、― 67 ―

研究業績：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「セラミックナノ中空粒子の合成と環境低負荷材料への食材への応用について述べた。

展開」
藤「粉体測定技術の最近の動向」

正督

粉砕，No52, 19-24 (2009)

藤正督・渡辺秀夫・白井孝

工業材料，Vol.56，No.11，23-27 (2009)

本稿では、ナノサイズ中空粒子の合成方法、分散制
御に関する技術、環低低負荷材料への応用に関して、粉体を原料とする材料プロセスにおいては、原料粒

著者らの研究成果を中心に解説した。まず、著者らが子の液中分散状態が最終製品の品質を運命付けると開発した無機粒子テンプレート法により合成されるナ

いっても過言ではなく、その測定評価技術は重要であノ中空シリカ粒子の表面およびシェル構造について述る。本稿では、粒子分散性の評価について、著者らがべた。さらに、ナノシリカ中空粒子の化学的分散技術

独自に開発を進めているその場固化観察および排出時について概説するとともに、中空粒子分散薄膜の特性間測定法を中心に最近の動向について概説した。

の一例としてアルミニウムの防食に応用した例につい「無機微粒子の表面状態とそのキャラクタリゼーショて紹介した。

ン」
藤「中空粒子の合成と応用」
藤

正督・白井

孝・渡辺秀夫

色材，Vol.82, No.9, 403-410 (2009)

正督・渡辺秀夫

粉体工学会誌，vol.46，671-680（2009）

本解説では粒子表面のキャラクタリゼーションの重本稿では、ミクロン及びナノサイズの中空粒子の合要性に述べ、そのキャラクタリゼーションの事例とし成とその応用に関して、著者らの研究成果を含め解説て炭酸カルシウム、アルミナ、シリカを取り上げた。

した。まず、代表的な中空粒子合成法として有機粒子

まず、一般的な向き粒子の表面状態について詳細に紹テンプレート法、エマルションテンプレート法を概説

介し、その後向き粒子表面のキャラクタリゼーション

するとともに、著者らが開発した無機粒子テンプレー

手法について、化学反応法、分光法について述べた。

ト法およびバブルテンプレート法について述べた。ささらに炭酸カルシウム、アルミナ、シリカの表面状態

らに、中空粒子の内包空気、低密度などの特性についとそのキャラクタリザーション事例について詳細に述て概説するとともに、隠ぺい材、断熱材、光触媒、防

べた。

〈発表〉

尾張・東濃ものづくり産学官ネットワーク，平成 21「酸化亜鉛マイクロチューブの合成における乾燥過程の

年度第 1 回セミナー・相談会・交流会，2009 年 6 月，

影響」
山下誠司・L. Liwei・渡辺秀夫・白井
高橋

孝・藤

正督・

多治見，依頼講演

実

粉体工学会，2009 年度粉体工学会春期研究報告会，「廃棄物を利用したヒートアイランド緩和材の開発」

2009 年 5 月，東京

白井孝・加藤丈明・藤正督・高橋実

第 38 回東海若手セラミスト談話会，2009 年 7 月，鳥羽
「湿式ジェットミルによるセラミックス粒子の液中分散」
山下雅史・渡辺秀夫・白井

孝・藤

正督・高橋

実

粉体工学会，2009 年度粉体工学会春期研究報告会，2009 年 5 月，東京

鳥羽

「ナノ中空シリカ粒子内包断熱薄膜」
渡辺秀夫・白井

孝・藤

正督・高橋

実

粉体工学会第 44 回技術討論会，2009 年 6 月，東京

Templated Hollow Silica Nanoparticles: Formationof Hydrothermallystable Core Shell Silica
Raymond V. Rivera V.・渡辺秀夫・白井 孝・「環境負荷を低減するものづくり技術」
藤Surface activation of solidified paper sludge ash(PSA) by mechanochemical treatment
A. Eiad-ua, T. Shirai, H. Watanabe, M. Fuji, K. Orito
and M. Takahashi
第 38 回東海若手セラミスト談話会 , 2009 年 7 月 ,藤

正督― 68 ―

正督・高橋実

研究業績：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

and M. Takahashi
ICCCI2009、2009 年 9 月、倉敷

第 38 回東海若手セラミスト談話会 , 2009 年 7 月 ,鳥羽

A Simple Approach for The Formation of
Hydrothermally Stable Templated Hollow Silica
Nanoparticles
Raymond V. Rivera-V, H. Watanabe, T. Shirai, M. Fuji
and M. Takahashi
ICCCI2009、2009 年 9 月、倉敷

「層状複水酸化物の低温加熱処理による柱状酸化亜鉛粒
子の合成」
山下誠司・渡辺秀夫・白井

孝・藤

正督・高橋

実

第 38 回東海若手セラミスト談話会，2009 年 7 月，鳥羽
「乾燥過程における前駆体からの ZnO 粒子形態制御」
山下誠司・渡辺秀夫・白井

孝・藤

正督・高橋

実

粉体工学会，2009 年 8 月，琵琶湖

Effect of Polymer Structure in Gelcast Green Body
for Graphitization
T. Kato, T. Shirai, H. Watanabe, T. Shirai, M. Fuji and
M. Takahashi
ICCCI2009、2009 年 9 月、倉敷

「ナノカーボン / セラミックス複合体の作製と応用」
藤正督（社）日本金属学会 , ナノプレーティング No.30,

2009 年 6 月，山梨，依頼講演
Chemical Reduction Preparation of Ni Decorated
Conductive Porous Alumina Composite and Its
Electro-performance in Alkaline Solution
C. Hai, H. Watanabe, T. Shirai, T. Shirai, M. Fuji,
J. Liu, F. Wang and M. Takahashi
ICCCI2009、2009 年 9 月、倉敷

「多孔質セラミックスの応用分野（仮題）」藤正督（財）岐阜県研究開発財団 , セラミックスプロダクトス
クールカリキュラム，2009 年 11 月，岐阜
「中空粒子の合成と応用―形と機能―」
藤

Effect of Particle Dispersion on the Drying Behavior
for The Gel-Casting Method
K. Yoshino, M. Fuji and M. Takahashi
ICCCI2009、2009 年 9 月、倉敷正督

日本セラミックス協会基礎科学部会，第 43 回基礎科学部会セミナー「セラミックスの形状デザインーナノ
からバルクの形まで」，2009 年 7 月，名古屋

The Morphological Change into Drying Process on
The Synthesis of ZnO Microtubes by A Simple
Aqueous Solution Method
S. Yamashita, H. Watanabe, T. Shirai, M. Fuji and
M. Takahashi
ICCCI2009、2009 年 9 月、倉敷

「炭酸ガスバブリング法による炭酸カルシウム中空粒子製造技術の開発」
冨岡達也・藤正督・渡辺秀夫・高橋

実・

宇津野光朗
粉体工学会、2009 年 8 月、浜名湖「熱反応性開始剤を用いたゲルキャスト法による、均一「樹脂中磁性粒子の外部磁場印加による配列制御」性に優れた大型成形体の製法」
吉野浩一・藤正督・高橋小笠原拓哉・渡辺秀夫・白井実

粉体工学会、2009 年 8 月、浜名湖

高橋

孝・藤

正督・

実

粉体工学会中部談話会、2009 年 9 月、津島
「セラミックス粉体成形の基礎的解明と材料創製への展「湿式ジェットミルを用いたセラミックススラリーの分

開」
高橋

散調製」

実

（財）ホソカワ粉体工学振興財団、2009 年 8 月、大阪、

山下雅史・渡辺秀夫・白井

KONA 賞受賞記念講演

粉体工学会中部談話会、2009 年、9 月、津島

Fabrication of Non-Firing Ceramics Assisted byParticle Surface Activation Using A Planetary BallMill
A. Eiad-ua, T. Shirai, H. Watanabe, M. Fuji, K. Orito

Morphological change of a layered Zinc hydroxide
precursor into ZnO microtubes and rods duringdrying process
S. Yamashita, H. Watanabe, T. Shirai, M. Fuji and― 69 ―

孝・藤

正督・高橋

実

研究業績：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

M. Takahashi
ISIMME2009、2009 年 10 月、成都（中国）

名工大・名市大合同テクノフェア、2009 年 11 月、

A novel composite of conductive porous alumina andPt nanopartocles with a highly-dispersed deposition
C. Hai, H. Watanabe, M. Fuji, T. Shirai, F. Wang, M.
Takahashi
ISIMME2009、2009 年 10 月、成都（中国）Hollow Silica Nanoparticles :Simple technique toStabilize the Amorphous Silica Shelly byHydrothermal-Templated Process
Raymond V. Rivera Virtdazo, H. Watanabe, M. Fuji,
M. Takahashi
ＴＪＩＡ 2009、2009 年 11 月、京都

名古屋

A molecular level-surface modification to improvesilica particle dispersibility into Polyurethane
L. Liu, H. Watanabe, T. Shirai, T. Kato, S. Yamashita,
M. Fuji, M. Takahashi
ISIMME2009、2009 年 10 月、成都（中国）Pore Structure of Porous Ceramics Fabricated From
Solid Waste by Non-Firing Process
A. Eiad-ua, T. Shirai, H. Watanabe, M. Fuji, K. Orito,
M. Takahashi
ＴＪＩＡ 2009、2009 年 11 月、京都

「その場固化法により作製した多孔質セラミックスの気「ピリプロキシフェン Self-burst 型マイクロカプセルの孔構造が及ぼす吸音特性への影響」
白井孝・加藤丈明・遠藤洋平・渡辺秀夫・藤

高橋

実

粒子設計」

正督・

津田尚己・大坪敏朗・藤正督

日本セラミックス協会秋季シンポジウム、2009 年 9 月、

粉体工学会第 26 回製剤と粒子設計シンポジウム、松山

2009 年 11 月、広島

「粉砕処理時における微粒子表面活性の定量的評価技術「湿式ジェットミルによる液中ナノ粒子の分散評価」
藤

の開発」
白井

孝・渡辺秀夫・藤正督・高橋正督・内藤牧男

大阪大学接合科学研究所共同研究成果発表会、実

日本セラミックス協会秋季シンポジウム、2009 年 9 月、2009 年 11 月、大阪

松山
「尿素・ウエアーゼによる酸素反応を利用したシリカ中「無焼成セラミックス作製における粉体表面状態の影

空粒子の合成」

響」
白井

山下雅史・渡辺秀夫・白井孝・E. Apiluck・渡辺秀夫・藤

正督・高橋

実

孝・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、

日本セラミックス協会秋季シンポジウム、2009 年 9 月、2009 年 11 月、名古屋

松山「シェル構造を制御したナノシリカ中空粒子と酸化スズ「二成分スラリー中粒子の分散凝集構造のその場固化観

の複合化」

察」
渡辺秀夫・川出広樹・白井

河尻史和・浅井琢矢・渡辺秀夫・白井
孝・藤

正督・高橋

実

高橋

粉体工学会秋期研究発表会、2009 年、10 月、大阪

孝・藤

正督・

実

日本セラミックス協会東海支部学術研究発表会、2009 年 11 月、名古屋「ナノ中空シリカ粒子のシェル構造制御と導電性付与」
渡辺秀夫・浅井琢矢・白井

孝・藤

正督・高橋

実

「外部磁場印加による Ni マイクロワイヤーの形成」

粉体工学会秋期研究発表会、2009 年、10 月、大阪

小笠原拓哉・渡辺秀夫・白井

孝・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、2009 年 11 月、名古屋「樹脂中ナノ磁性粒子の外部磁場印加による配列制御」
小笠原拓哉・渡辺秀夫・白井

孝・藤

正督・高橋

粉体工学会秋期研究発表会、2009 年、10 月、大阪

実
「微小空間によるセラミックスの機能化とその応用」
日本学術振興会先進セラミックス第 124 委員会
第 133 回会議、2009 年 12 月、横浜、依頼講演「薬工を繋ぐ粉体の可能性」
藤正督― 70 ―

研究業績：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「ゲルキャスティング法を用いたアルミナ / 炭素複合材

東海ものづくり創生協議会ナノテクプラットフォー
ム・セミナー2010、2010 年 2 月、名古屋

料の作製」
加藤丈明・白井

孝・藤

正督・高橋

実

第 36 回炭素材料学会年会、2009 年、12 月、仙台

「多孔体を使用した屋上緑化用建材‐産学官連携による研究開発-」

Electrochemical Activity of Conductive Dence
Alumna by Electro-Depositing Copper-Nickel
Bimetal Particles
X. Zhao, T. Kato, T. Shirai, H. Watanabe, M. Fuji,
M. Takahashi
第 48 回セラミックス基礎科学討論会，2010 年 1 月，

藤正督

春日井商工会議所

ＫＡＳＵＧＡＩ産学交流プラザ

視察研修会、2010 年 2 月、多治見、依頼講演「ナノ粒子分散制御による材料の微細構造制御」
藤

沖縄

正督

粉体接合プロセス研究会

第 4 回研究会，2010 年 3 月，

横浜

Development of Cooling Building Materials using
Evaporative Latent Heat for Heat-Island Effect
Mitigation
T. Shirai, T. Kato, I. Yamada, H. Watanabe, M. Fuji
and M. Takahashi,
ISEPD2010, 2010 年 1 月 , 大阪

「粉体成形の基礎と最近の展開」
藤正督

日本セラミックスマシナリー協会講演会、2010 年 3 月、
名古屋

依頼講演

「ゲルキャスティング法を用いたシリカ／炭素複合導電

Approach to the Heat –Island Effect Mitigation bya Novel Ceramics Forming Technique
T. Shirai, T. Kato, H. Watanabe, M. Fuji and
M. Takahashi,
34thICACC, 2010 年 1 月，デイトナ
Effect of ceramics matrix sintering behavior forgraphitization of polymer in gelcasted green body
T. Kato, T. Shirai, H. Watanabe, M. Fuji and
M. Takahashi,
34thICACC, 2010 年 1 月，デイトナ

性セラミックスの作製」
加藤丈明・白井孝・山田伊久子・渡辺秀夫・

藤

実

正督・高橋

日本セラミックス協会 2010 年年会，2010 年 3 月，
千葉
「ゲルキャスティング法による多孔質セラミックスの機
能化」
山田伊久子・張

法智・白井

藤

実

正督・高橋

孝・渡辺秀夫・

日本セラミックス協会 2010 年年会，2010 年 3 月，
千葉

「セラミックス粉体成形の基礎的解明と材料創製への展開」
高橋「乳化重合で作成した顆粒を用いた伝導性セラミックス
実の製造」

セラミックスマシナリー協会講演会、2010 年 1 月、

福村雄一郎・白井

名古屋

藤

正督・高橋

孝・渡辺秀夫・山田伊久子・実

日本セラミックス協会 2010 年年会，2010 年 3 月，
「ナノ中空粒子を中心とした産学官連携による研究開発の展開」― 71 ―

千葉