2025年度

JFCC研究成果集

独創的研究で社会変革に対応 ~マテリアル新時代へ~

3研究成果 / 環境材料

R-19

2025

SDGs7

割れないセラミックスをつくるための原料成分の解明

SDGs7

アピールポイント

管状粒子による収縮防止成分の生成促進
【技術シーズ:板状粒子の精製/管状粒子化】

背景・課題

・カオリン粘土※1が原料のセラミックスは焼成時に収縮し、割れることが多い。

※1 カオリナイト(板状粒子)または同組成のハロイサイト(管状粒子)を主成分、石英等を副成分とする粘土化学組成:Al2Si2O5(OH)4

・カオリンと炭酸カルシウムの焼成で生成する収縮防止成分(アノーサイト※2)の生成を促進させる主成分形状(板状または管状)を明らかにする。

※2 セラミックスの割れを抑制する成分

解決手段

・副成分が少ないカオリン粘土から板状粒子のみの精製​

・板状粒子を積層により構成している薄いシートの間を広げて、その端を丸める化学処理による部分的管状化​

・上記(板状と管状の混合)の焼成生成物と板状粒子のみの焼成生成物の結晶相の調査(アノーサイトが生成し始める焼成温度における比較)​

成果・新規性

①精製した板状粒子を部分的に管状粒子化することに成功

②アノーサイトの生成促進には主成分形状が管状であることが明らかとなった。

部分的な管状化の化学処理過程のイメージ
部分的な管状形態の存在を示すSEM像
上記2つの焼成生成物のX線回折パターンの比較

期待される市場・応用

・陶磁器、碍子、低熱膨張基材、触媒用セラミックス単体、電気絶縁材料

発表文献

S. Machida et al., Dalton Trans., 2025, 54, 9866.​

担当者:町田慎悟