ネットワーク型共同研究拠点を支える 人・環境と物質をつなぐイノベーション創出ダイナミック・アライアンス 研究者データベース

研究の背景　 従来の焼結プロセスでは、1000 ℃以上の高温が必要となるため、エネルギー消費量が多く、CO₂排出量の削減や環境負荷の低減の観点から問題視されています。また、熱に不安定な材料の場合、焼結時に熱分解が生じるため、従来の焼結方では高密度の構造体の作製が困難であり、さらにそのバルク特性は未解明です。従って、低温焼結プロセスの開発は、低環境負荷な製造技術として重要であるだけでなく、熱に不安定な材料の高密度構造体を作製し、それらのバルク特性を解明することで、新規材料の開発にも寄与すると期待されます。

Conventional sintering requires temperatures exceeding 1000 °C, leading to significant energy consumption and environmental challenges. Additionally, it is unsuitable for thermally unstable materials due to the risk of thermal decomposition. Consequently, low-temperature sintering is essential not only for mitigating environmental impact but also for facilitating the fabrication and property evaluation of dense structures from heat-sensitive materials, thereby contributing to the development of new materials.

研究の目標　300 ℃以下の温度で無機材料を緻密化するために、粒子間に局所的な水熱環境を造成し、原料粒子の溶解–再析出反応を誘導することで、酸化物および非酸化物セラミックスの構造体の作製と特性評価を行っています。具体的には、通常は1500 ℃以上の焼結温度が必要な電子デバイス用基板材料の焼結温度を低下させ、金属材料との同時焼結を可能とする研究や、熱に不安定な生体材料および環境材料の構造体を作製し、新たな特性を引き出す研究を進めています。

To densify inorganic materials at temperatures below 300 ℃, localized hydrothermal environments are established between particles to facilitate dissolution–reprecipitation reactions of raw powders. The research specifically aims to reduce the sintering temperature of electronic device substrates to enable co-sintering with metals. Additionally, it focuses on developing dense bulks from thermally unstable bioceramics and environmental materials to explore their novel functionalities.