2019年2月20日(水)

プレスリリース

東工大と東北大など、温めると縮む材料の合成に成功

2018/6/11 12:00
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発表日:2018年6月11日

温めると縮む材料の合成に成功

-室温条件で最も体積が収縮する材料-

○市販品の負熱膨張材料の体積収縮を大きく上回る8.5%の収縮

○ペロブスカイト構造を持つバナジン酸鉛PbVO3を負熱膨張物質化

○光通信や半導体分野で利用される熱膨張抑制材として活用期待

【概要】

東京工業大学 科学技術創成研究院 フロンティア材料研究所の東正樹教授、山本孟大学院生(現:東北大学助教)、今井孝大学院生、神奈川県立産業技術総合研究所の酒井雄樹常勤研究員らの研究グループは、これまでに発見された材料の中で最大の体積収縮を示す"温めると縮む"負熱膨張材料(用語1)を発見しました。

この負熱膨張材料は、光通信や半導体製造装置などで利用される構造材において、精密な位置決めが求められる局面で熱膨張を補償(キャンセル)することなどに利用されます。

本成果は、ドイツの応用化学誌「Angewandte Chemie International Edition」のオンライン版で近く公開されます。

●研究の背景

ほとんどの物質は、温度が上昇すると、熱膨張によって長さや体積が増大します。光通信や半導体製造などの精密な位置決めが要求される局面では、このわずかな熱膨張が問題になります。そこで、昇温に伴って収縮する"負の熱膨張"を持つ物質により、構造材の熱膨張を補償(キャンセル)するような設計がなされています。

しかしながら、負の熱膨張を持つ材料の種類は少なく、市販品の負熱膨張材料では体積収縮の割合は1.7%程度と小さいことが問題でした。平成28年12月に、名古屋大学の研究グループによって、層状ルテニウム酸化物の焼結体が6.7%の体積収縮を示す事が発見され、注目を集めました。これは空隙の多い材料組織に由来することから、材料自身の本質的な負熱膨張ではありませんでした。

※以下は添付リリースを参照

リリース本文中の「関連資料」は、こちらのURLからご覧ください。

添付リリース

http://release.nikkei.co.jp/attach_file/0482109_01.pdf

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