2021研究紹介

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20キーワード相談に応じられる内容キーワード相談に応じられる内容環境調和型機能性セラミックス材料の創製－材料プロセッシングと物性解析の融合を目指して！－SAKAMOTO Wataru工学部 応用化学科教授　坂本 渉機能性物質のナノコーティング、新規機能性セラミックスの開発、機能性セラミックス（＋複合材料）製造におけるプロセス要因解析機能性物質、強誘電体･圧電体材料、材料プロセッシング　様々な機能を有する結晶性無機材料を中心に、材料の設計、合成、評価（物性解析）のサイクルを回すことにより新しい材料を創り出しています。また、材料合成に関わるプロセス中の重要な因子を明らかとし、実際の応用への可能性を追求しています。電荷を貯める（誘電性）、電圧印加により伸縮する（圧電性）、磁石のような性質を示す（磁性）、電荷が移動する（電気伝導性）など発現する物性別に様々な用途が考えられる機能性材料の薄膜化（あるいはナノコーティング技術の確立）については、溶液を用いる化学的な方法を採用して、通常の材料とは異なるミクロン以下のレベル（特にナノメータレベル）での機能発現を目標としています。さらに、各々の材料（バルク材料も含む）が有する基本的な特性を最大限に利用するために、化学組成・微細構造・結晶成長方位の制御法および正しい材料評価法の確立を行い、ターゲットとなる機能性無機材料（＋複合材料）においては、低環境負荷かつ低コスト化の実現も目指します。【研究テーマ】●溶液を用いるケミカルプロセスによる機能性材料薄膜の合成●機能性材料薄膜の物性解析●誘電体･圧電体酸化物セラミックスのプロセッシング●機能性セラミックス材料の結晶成長方位制御と物性解析キーワード相談に応じられる内容キーワード相談キーワード相談に応じられる内容燃焼灰の構造解析による燃焼条件の最適化　NINOMIYA Yoshihiko　 工学部 応用化学科教授　二宮 善彦固体燃料のクリーン燃焼法に関する研究、燃焼灰の有効利用　石炭やバイオマス、廃棄物などの固体燃料の燃焼プロセスから排出される飛灰（フライアッシュ）には、未燃炭素や環境に有害な形態の重金属類が含まれることがある。燃焼効率の向上や微量有害成分の放出抑制には、燃焼プロセスの反応解析が必要で、そのためには燃焼灰中の未燃炭素の微細構造などの情報を得ることが重要となってくる。燃焼灰に含まれる炭素や重金属元素の化合物形態の分析には、粒子解析機能を有する分析型走査電子顕微鏡（CCSEM）が有効である。　当研究室には、世界でも十数台しか稼動していないCCSEM (Computer Controlled Scanning Electron Microscopy) があり、各種燃焼灰の微細粒子構造の解析に関する研究に役立てている。 CCSEMとはSEM画像上の粒子群を画像処理の2値化処理によって個別粒子として認識させ、それぞれの粒子のEDSによる元素分析を自動的に行わせ、数千個レベルで個々の粒子に関して粒径や空隙率などの粒子情報と元素データを取得する方法であり、粒子群の統計処理によって微細粒子構造の解析を行うことができる。【研究テーマ】●石炭燃焼からの粒子状浮遊物質（PM2.5）の生成機構の解明と粒子粗大化　法によるそのPM2.5の低減●高アルカリ金属を含む低品位固体燃料の高効率燃焼に関する研究クリーン燃焼法、高効率燃焼法、PM2.5、CCSEM、画像処理工学部工学部