セラミックス講義第2回目 4月19日(火)スライド(pdfファイル)

セラミックス
第 2 回目
( 2号館 2301教室 )
2016年 4月 19日(火)
工学部 材料工学科 教授 永山 勝久
はじめに・・・
セラミックス(ceramics)とは何か?
*土(粘土,天然の無機材料)を
製品形状にして、固めて焼いた物
の総称(⇒ 瀬戸物,花瓶,壺,食器 )
陶磁器*のように昔から使われている材料(製品)であるが、
先端科学・工学技術(ハイ・テクノロジ- ex. IT産業)
を支える基盤材料に移行・展開
IT:Information Technology・・・情報・通信技術
(ICT:Information and Communication Technology)
セラミックス材料の変革
○窯炉材料(炉内レンガ)
○建築材料(屋根瓦)
○家庭用品(食器・陶磁器)
:窯業製品(従来型用途)
(クラシックセラミックス)
ニュ-セラミックス〈次世代の材料へ〉
【代表例】:絶縁用ガラス〈電気工学用〉→ IC, LSI用基板
ICパッケージ ・・・
〈電子工学用先端材料〉
学問から見たセラミックスの現状
問題点
合成
(製造)
有機材料(ポリマー:プラスチック、ゴム材料)
のようなミクロ結合(原子,分子結合)制御が
困難
物性
(特性)
金属材料のような特性と構造の関係が不明確
<構造特性>
先端セラミックス(ニューセラミックス)材料の現状
- 主な用途・応用分野 -
① 電子・磁気材料関連(電子・磁気デバイス用材料)
・・・半導体、誘電体、コンデンサ、IC基板、ICパッケージ
② 光通信用ファイバ-(Optical fiber)
・・・高速LAN用通信用,超高純度シリカ(単結晶SiO2)
③ レーザー発振用素子材料
・・・超高純度セラミックス単結晶 (ex.ルビーレーザー
YAGレーザーなど)
④ 高温高強度セラミックス
・・・自動車用エンジン材料(ハイブリッドカーなど)
ジェットエンジン材料
次世代航空・宇宙用材料
セラミックス材料の今後の展開
酸化物系超伝導材料
(ex.Bi-Sr-Ca-Cu-O系)
①エネルギ- :セラミックス高温超伝導材料
「燃料電池」としてのセラミックスの応用
②生命科学 :生体用材料・・・人工骨,弁,関節,歯
③原子力工学:原子炉用材料
④宇宙工学
高温高強度特性
耐中性子特性
:スペースプレーン(宇宙往還機)*,ロケット
国際宇宙スーション 等の主要構造材料
*スペースプレーン:次世代航空機
「宇宙材料実験」における主要研究対象材料
(無重力環境を利用した物質創製科学研究)