SUZUKI Tohru

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Name
SUZUKI Tohru
Affiliation
National Institute for Materials Science

Research Areas

 
 

Academic & Professional Experience

 
Apr 2016
 - 
Today
Group Leader, Research Center for Functional Materials, Ceramics Processing Group, National Institute for Materials Science
 
Apr 2012
 - 
Mar 2016
Chief Researcher, Materials Processing Unit, Advanced Ceramics Group, National Institute for Materials Science
 
Apr 2002
 - 
Mar 2012
Senior Researcher, Materials Engineering Laboratory, Fine Particle Processing Group, National Institute for Materials Science
 

Awards & Honors

 
Jan 2017
Global Star Award, The Engineering Ceramics Division of The American Ceramics Society
 
Jun 2015
CerSJ Awards for academic achievements in ceramic science and technology, The Ceramics Society of Japan
 
Jun 2012
Award for Outstanding Papers in JCerSJ, The Ceramics Society of Japan
 
Mar 2010
Ceramographic Award, The Ceramics Society of Japan
 
May 2005
Award for Innovatory Research, Japan Society of Powder and Powder Metallurgy
 

Published Papers

 
Kiyoshi Kobayashi, Tohru S. Suzuki
Journal of the Physical Society of Japan   87(9) 094002   Sep 2018   [Refereed]
The problem regarding the distribution of relaxation times (DRT) is revisited and discussed from the point of view of mathematics and computing algorithms. Although the algorithm in conventional DRT analysis software involves an implicit hypothesi...
Ludi Xu, Degui Zhu, Yunlong Liu, Tohru S. Suzuki, Byung-nam Kim, Yoshio Sakka, Salvatore Grasso, Chunfeng Hu
Journal of the European Ceramic Society   38(10) 3417-3423   Aug 2018   [Refereed]
Oxidation resistance of textured Ti3AlC2 ceramics was measured in the temperature range 1273–1573 K. It was found that the oxidation was markedly anisotropic and the samples exhibited a better oxidation resistance when tested along a directi...
Takaharu Ashikaga, Byung-Nam Kim, Hajime Kiyono, Tohru S. Suzuki
Journal of the European Ceramic Society   38(7) 2735-2741   Jul 2018   [Refereed]
We attained to fabricate the high-transparency alumina with an oriented c-axis and fine microstructure by slip casting in a magnetic field, followed by SPS at 1150C for 20 min and a heating rate of 2C/min. The real in-line transmit...
Yuichi Uchida, Koji Morita, Tohru S. Suzuki, Toshiyuki Nishimura, Kenjiro Fujimoto, Yoshio Sakka
MATERIALS TRANSACTIONS   59(5) 829-834   Apr 2018   [Refereed]
The commercial Ti3SiC2 powder used contained approximately 10 mass% TiC phase. TexturedTi3SiC2 was prepared by slip casting in a strong magnetic field (MF) followed by spark plasma sintering (SPS) at 1623K under a pressure of 40 MPa for 5 min.The ...
Kiyoshi Kobayashi, Tohru S. Suzuki
Journal of the Physical Society of Japan   87(3) 034004   Mar 2018   [Refereed]
A new algorithm for the automatic estimation of an equivalent circuit and the subsequent parameter optimization is developed by combining the data-mining concept and complex least-squares method. In this algorithm, the program generates an initial...

Misc

 
High Hardness TiAl Alloys through Reaction Milling and Hot Compaction
Materials Science Forum (1992), Vols. 88-90, 639-646   
Scripta Metallurgica et Materialia (1992), 27, 1413-1418   
Scripta Metallurgica et Materialia (1995), 32, 1215-1220   
Synthesis of TiAl-Al2Ti4C2 Composite by Reaction Milling
Materials Science Forum (1995), Vols. 179-181, 189-194   

Books etc

 
サスペンション中の粒子配向制御
目 義雄, 鈴木 達, 打越 哲郎
2013   
我々は,粒子を溶媒中に分散させて成形するコロイドプロセスを強磁場中で行うことにより,配向性アルミナの作製に成功した3-5)。ここでは,粒子配向の原理と配向制御に必要なプロセス因子の要件を紹介し、さらにより高度な配向制御技術について紹介する。
セラミックス微粒子の強磁場配向制御
鈴木 達
2013   
固体の物質において、その特性が完全に等方的であることはまれであり、性質に異方性があることを利用して材料として用いることは有用である。例えば、圧電体材料における分極異方性の利用、繊維材の繊維方向に強度が高いという異方性を利用して編み込むことなどによる機械特性の強化、鉄鋼材料での集合組織の精緻な制御などの例を挙げることが出来る。フィラーの利用においても、その特性の異方性を有効に使うために配向制御は有用であり、無機フィラーを用いる場合には、セラミックス粉体プロセスにおける配向手法を役立てることが...
Orientation control of Silicon Nitride by slip casting in a high magnetic field
SAITO, Sho, SAKKA, Yoshio, SUZUKI, Tohru, UCHIKOSHI, Tetsuo, NAKATA, Seiji
2005   
Aqueous suspensions of three types of different diameter of alpha-Si3N4 particles with sintering additives were prepared and consolidated by slip casting in 10T. They were sintered in N2 atmosphere at temperatures of 1500-1700℃. The usefulness of ...
NA
鈴木 達
2004   
従来は磁場の影響を受けないと考えられてきた弱磁性セラミックスでもコロイドプロセスと強磁場を用いることで、その配向を制御できることを見出した。ここでは、アルミナを例にとり、強磁場を用いて配向制御するためのプロセス因子を解説し、その応用として酸化チタン、酸化亜鉛なども配向制御した例を示した。

Conference Activities & Talks

 
Investigation of Sintering Conditions and Electrical Properties of BiFeO3-based Piezoelectric Ceramics
相澤朋弥, 上野慎太郎, 藤井一郎, 和田智志, 鈴木 達
エレクトロセラミックス研究討論会   15 Nov 2018   
環境問題の観点から、Pb(Zr,Ti)O3 (PZT)系セラミックスに代わる高性能な鉛フリー圧電材料の開発が急務となっている。これまでに酸化ビスマスの揮発を抑制するため、低温・短時間で焼結が行えるスパークプラズマ焼結(SPS)法を用いて0.3BT-0.1BMT-0.6BFセラミックスを作製した。しかしながらその圧電特性に大きな改善は見られなかった。これはSPSが還元雰囲気下で行われるため、空気中でポストアニールを行った後も焼結時に生成した酸素空孔の一部が残り、これと鉄の価数変化により圧電特...
最終焼結段階における緻密化挙動のシミュレーション
金 炳男, 鈴木 達, 森田 孝治, 吉田 英弘, 李 継光, 松原秀彰
粉体粉末冶金協会平成30年度秋季大会   30 Oct 2018   
 粉体の焼結挙動を理解するためには、緻密化速度の粒径依存性や活性化エネルギーの評価、すなわち焼結機構に対する評価も重要であるが、焼結挙動を予測・再現するためには、緻密化速度の相対密度依存性に対する評価が不可欠である。最近緻密化速度の相対密度依存性が実験的に評価できるようになったが、粉体の焼結挙動をより深く理解するためには、これら実験的な計測値を理論モデルにより解析することも必要である。しかし、従来の理論モデルは単純構造気孔の収縮を対象としており、実際の複雑構造の気孔に対しては直接適用できな...
Fabrication of textured transparent Alumina
鈴木 達, 足利昂治, 金 炳男, 清野肇
粉体粉末冶金協会 秋季大会   30 Oct 2018   
高強度、高耐摩耗性などの機械的特性の優れた透明性の高いアルミナを得るためには、極めて低い気孔率と小さな粒径(<1 μm)が不可欠であり、SPSを用いた透光性微細粒アルミナの作製が多く報告されている。また、アルミナは異方性結晶であるため、粒界での複屈折が透光性の劣化原因となるが、結晶方位を揃える配向制御は複屈折を抑えて直線透過性の向上に有効であると示してきた。アルミナはc軸が磁化容易軸となり、磁場中成形を用いることによってc軸配向アルミナを作製可能である。コロイドプロセスを用いて微粒子...
Preparing highly structured B4C control rod via magnetic field-assisted colloidal processing
AZUMA, Shota, UCHIKOSHI, Tetsuo, Yoshida Katsumi, SUZUKI, Tohru
The Nuclear Materials Conference   14 Oct 2018   
Random orientation B4C is usually used as the control rods in fast reactors, but cracks are easily generated during operation because of volume swelling due to the accommodation of helium gas during the neutron absorption reaction. Releasing the a...
Control of crystallographic orientation in ceramics by a strong magnetic field
Muhammand Fajar, SUZUKI, Tohru, AZUMA, Shota, Yoshida Katsumi, Pornphatdetaudom Thanataon, Yano Toyohiko
The Nuclear Materials Conference   14 Oct 2018   
The development of crystallographic orientation is an interesting topic in ceramics and one of the effective ways to improve their properties. Recently, we reported that the successful control of a textured microstructure even in diamagnetic ceram...
Development of New and High-Functional Software for Electrochemical Impedance Analysis
KOBAYASHI, Kiyoshi, SUZUKI, Tohru
WAIM2018   26 Sep 2018   
New and highly functional analysis software for electrochemical impedance is introduced. Various functions such as conventional analysis, Kramers-Kronig transformation tests, automatic analysis using simple artificial-intelligence function will be...
Fabrication of lanthanum silicate oxyapatite ceramics with crystal orientation by slip casting in a strong magnetic field
Takaya Akashi, SUZUKI, Tohru, Atsushi Yamazoe, KOBAYASHI, Kiyoshi, UCHIKOSHI, Tetsuo
WAIM2018   26 Sep 2018   
Crystal oriented lanthanum silicate oxyapatite (LSO) was successfully fabricated by slip casting under a strong magnetic field. The crystal-oriented LSO showed higher oxide ion conductivity along to c-axis.
Development of highly functional impedance analysis software
小林 清, 鈴木 達
第79回応用物理学会秋季学術講演会   18 Sep 2018   
インピーダンス・スペクトルの解析は誘電や伝導などの固体物性,電池やキャパシターにおける反応過程分離,電気回路の交流応答特性の評価など様々な領域で利用されている.既存のインピーダンス解析ソフトは解析者に対して実測スペクトルグラフを表示し,解析者は表示されたスペクトルに当てはめるべき等価回路を推定・設定すると共にモデルパラメータの初期値入力を入力後,非線形最小自乗プロセスを実行する仕様となっている.実測インピーダンス・スペクトルの多くは単純かつ理想的な形状を示さないため,解析に用いる等価回路と...
Effect of green sheet thickness and application of pressure on a compact during sintering in <110>-oriented 0.85(Bi0.5Na0.5)TiO3-0.15BaTiO3 ceramics
Fujii Ichiro, ITO Ryo, Kawachi Kosuke , Ueno Shintaro, SUZUKI, Tohru, WADA Satoshi
IWPMA2018   11 Sep 2018   
<110>-oriented ceramics with the composition of 0.85(Bi0.5Na0.5)TiO3-0.15BaTiO3 with a high Curie temperature of ~300。�C were successfully fabricated by reactive templated grain growth of layered hydrogen titanate platelets with (Bi0....
Control of ZnO crystal orientation by hydrothermal synthesis in high magnetic field
小沢寛人, 清野肇, 鈴木 達
日本セラミックス協会 秋季シンポジウム   5 Sep 2018   
ZnOナノ構造材料は気相あるいは液相から成長させることができる。気相法による合成は高温かつ高コストであるため、低温かつ穏やかな条件下で合成を行うことができる液相法への注目が高くなってきている。セラミックス材料の特性向上の要因の一つに微細組織の制御がある。多くの固体材料の特性には異方性があり、特性向上のために配向制御は重要であり、セラミックスの配向制御の方法の1つに磁場を印加する手法がある。既存の研究では磁場中でMnやCrをドープしたZnOの水熱合成を行うことでドープ量が増加したと報告され、...
Investigation on anisotropy in magnetic properties of Nd2-xLaxNiO4 for fabrication of oriented electrode in SOFC
田島卓, 松田元秀, 鈴木 達, 中根 茂行, 名嘉 節, 打越 哲郎
日本セラミックス協会 秋季シンポジウム   5 Sep 2018   
低温作動固体酸化物形燃料電池用カソード材として、K2NiF4 型構造からなる Nd2NiO4 (NNO)および La2NiO4 (LNO)が注目されている。その特性は結晶構造の影響で大きな異方性があり、応用に向けては配向化を含めた組織制御が求められる。我々の研究グループは、最近、磁場を用いた電極作製プロセスで、NNO および LNOの配向カソードを低温作動固体酸化物形燃料電池用電解質上に得ることに成功している[1], [2]。その検討の中で、NNO は c 軸配向性を、LNO は ab 面...
Effect of the amount of CNT additive on the thermal shock resistance, mechanical and thermal properties of B4C/CNT composites
牧涼介, Muhammad Fajar, Maletaskic Jelena, Gubarevich Anna, 吉田克己, 矢野豊彦, 鈴木 達, 打越 哲郎
日本セラミックス協会 秋季シンポジウム   5 Sep 2018   
高速炉では、優れた熱安定性及び中性子吸収断面積を有する炭化ホウ素(B4C)が制御材として用いられている。しかしながら、中性子吸収反応に伴うヘリウムの生成や、不均一な温度分布により生じる熱応力による B4C ペレットの割れなどが問題となっており、B4C ペレットの熱的・機械的特性の向上が高速炉の安全性確保において重要な課題となっている。我々はこれまでに、カーボンナノチューブ(CNT)を添加することで熱的・機械的特性に優れた B4C 基セラミックスの作製に成功している。本研究では、CNT 添加...
Fabrication of translucent Aluminum Oxynitride (AlON) by reactive spark plasma sintering
川口智也, 清野肇, 鈴木 達
日本セラミックス協会 秋季シンポジウム   5 Sep 2018   
酸窒化アルミニウムは優れた光学的特性、機械的特性および化学的安定性を有している。透光性AlONの作製方法はAlON粉末を合成してから焼結する二段工程と酸化アルミニウムと窒化アルミニウムを反応焼結する単一工程の2つある。従来、前者の方法を用いた研究が多くされてきたが、AlON粉末を合成してから焼結するため、プロセスやコストの増加などの問題がある。後者の方法には、高温・長時間の焼結が必要という問題がある。また、セラミックスの透明化には気孔のない高密度な焼結体の作製が重要である。これらの問題を解...
Reoxiding effect of a three step heat-treatment on the electrical conductivity of lanthanum silicate oxyapatite
山添敦司, 小林 清, 打越 哲郎, 明石 孝也, 鈴木 達
日本セラミックス協会 第31回秋季シンポジウム   5 Sep 2018   
オキシアパタイト型ランタンシリケート(LSO)は中低温域において高い酸化物イオン伝導性を示す新規固体電解質である。LSOの酸化物イオン伝導度向上には、c軸配向制御が有効である。本研究では強磁場配向法によるc軸配向化と高温熱処理による粒成長を組み合わせたプロセスを検討した。強磁場配向体を作製後、1973Kによるアルゴン雰囲気での熱処理をすると、試料は還元され黒色化したが、c軸配向性は向上することが明らかとなった。そのため、1273K〜1723Kによる大気中での再酸化プロセスを行ったところ、1...
Fabrication of textured B4C with highly-controlled microstructure via colloidal processing under strong magnetic field
東 翔太, 打越 哲郎, 吉田克己, 鈴木 達
日本セラミックス協会 秋季シンポジウム   5 Sep 2018   
高速炉用B4C制御材の信頼性の更なる向上には、中性子照射時の制御材内部に生じる不均一な熱応力の緩和とB4C結晶内部に発生・蓄積していくHeガスの排気による制御材膨張・破損の抑制が重要である。当グループではこの制御材の熱的/機械的特性の向上とHeガス排気機能の付与の二つの課題を同時解決すべく、配向細孔相およびカーボンナノチューブ(CNT)を含むc軸配向B4C緻密母材層のからなる高次構造制御材の創製を目指している。本発表では、B4C母材粒子,CNT,焼結助剤、造孔材からなる四元系分散スラリーの...
Fabrication of dense ceramics and its total conductivity of yttrium doped lanthanum germanate oxyapatite
寺井 貴哉, 小林 清, 樋口 透, 鈴木 達
日本セラミックス協会 第31回秋季シンポジウム   5 Sep 2018   
オキシアパタイト型ランタンゲルマネートは中低温領域で高い酸素イオン伝導性をしめす新規固体電解質である.しかし構造相転移により約750℃以下でイオン伝導度が急激に低下することが問題である.また固相法で作製した粉末によるランタン・ゲルマネートは難焼結性であると報告されている.本研究では構造相転移を抑制するためにランタンの一部をイットリウムに置換したランタン・ゲルマネートについて,固相反応法による合成および高焼結性粉末調整のプロセスを検討した.また製造したセラミックスの密度,全電気伝導度と粉体化...
Effect of crystallographic orientation and alumina as sintering additives on densification behavior and mechanical properties of boron carbide by slip casting
Fajar Muhammad, 吉田克己, 鈴木 達
日本セラミックス協会 秋季シンポジウム   5 Sep 2018   
Crystallographic orientation of boron carbide (B4C) by 5vol% of Al2O3 sintering aid has been performed under rotation in strong magnetic field 12 T using slip casting method, resulting textured B4C ceramics. The green compacts were densified by sp...
Experimental and Theoretical Evaluation of Microstructural Change Accompanying Densification and Grain Growth
金 炳男, 鈴木 達, 森田 孝治, 吉田 英弘, 李 継光, 松原秀彰
日本セラミックス協会秋季大会   5 Sep 2018   
The densification behavior during the isothermal sintering of 8YSZ was examined in the entire density range. In the intermediate and final sintering stages, the relationship between the grain size and the relative density is obtained experimentall...
Neutron Irradiation Induced Lattice Parameter Changes of Highly Oriented Aluminum Nitride
矢野 豊彦, Pornphatdetaudom Thanataon, 吉田克己, 鈴木 達
日本セラミックス協会 秋季シンポジウム   5 Sep 2018   
AlN is one of a ceramic material with excellent mechanical, electrical and chemical properties and expected to be used as corrosion barrier and magneto-hydrodynamic (MHD) barrier. According to previous studies, in terms of effect of neutron fluenc...
Advanced ceramics processing for controlling crystalline orientation by strong magnetic field
SUZUKI, Tohru
CMCEE2018   22 Jul 2018   
Crystallographic orientation is one of the tailored microstructure in ceramics to improve their properties and textured microstructure is expected to be effective way to utilize the anisotropic properties. We have reported that the crystalline ori...
Transparent polycrystalline ceramics with crystalline orientation prepared by colloidal processing a magnetic field and SPS
SUZUKI, Tohru, KIM, Byung-Nam
CMCEE2018   22 Jul 2018   
Transparent polycrystalline ceramics provides flexibility in size and shape design to apply for a wide field. Optical birefringence at grain boundaries have strong effect on the in-line transmittance in anisotropic ceramics. If the crystal directi...
Tailored Microstructure with Aligned Pores in B4C Prepared by slip casting in rotating magnetic field
AZUMA, Shota, UCHIKOSHI, Tetsuo, Yoshida Katsumi, SUZUKI, Tohru
ICCCI2018   9 Jul 2018   
Control rods are one of the structural components in nuclear reactor, and are required to have high functionality and reliability to provide the safety of nuclear reactor. Random orientation B4C is normally used as the control rods, but cracks are...
Mechanical Properties Engineering in Boron Carbide by Spark Plasma Sintering
VASYLKIV, Oleg, DEMIRSKYI, Dmytro, BADICA, Petre, BORODIANS'KA, Hanna, SUZUKI, Tohru, SAKKA, Yoshio
THERMEC   8 Jul 2018   
Smart grain-boundary (GB) engineering of typically ‘brittle’ boron carbide leads to exceptional toughness. The complex relation between SPS conditions, consolidation mechanisms, features of B4C (B13C2) ceramics and static and dynamic mechanical pr...
Microstructure control of ceramics by using strong magnetic field
SUZUKI, Tohru
THERMEC2018   8 Jul 2018   
A magnetic field is shown to be very effective in controlling the crystallographic orientation in bulk ceramics. When a strong magnetic field is applied to the particles in a stable suspension, the particles were rotated to an angle minimizing the...
Fabrication of Highly Controlled Microstructure in B4C Ceramics by Magnetic Field-Assisted Colloidal Processing
AZUMA, Shota, UCHIKOSHI, Tetsuo, Yoshida Katsumi, SUZUKI, Tohru
MAP8   26 Jun 2018   
Control rods are one of the structural components in nuclear reactor and are required to have high functionality and reliability to provide the safety of nuclear reactor. Random orientation boron carbide (B4C) is normally used as the control rods,...
Fabrication of transparent crystalline oriented alumina by a slip casting in a magnetic field followed by SPS
SUZUKI, Tohru, Ashikaga Takaharu, KIM, Byung-Nam, Kiyono Hajime
ISIEM2018   17 Jun 2018   
Transparent polycrystalline ceramics provides flexibility in size and shape design and can be expected to apply for a wide field. When materials possess anisotropic crystal structure, optical birefringence at grain boundaries also affects transmis...
Analysis of densification kinetics depending on grain growth for zirconia
KIM, Byung-Nam, SUZUKI, Tohru, MORITA, Koji, YOSHIDA, Hidehiro, LI, Jiguang, Hideaki Matsubara
14th International Conference on Modern Materials and Technology   4 Jun 2018   
During sintering of powder compacts, several methods have been proposed to determine the activation energy and the grain-size exponent, but no method for the unspecified density function. In this study, an experimental method is proposed to determ...
Advanced ceramic processing with external magnetic field
SUZUKI, Tohru
CIMTEC2018   4 Jun 2018   
Tailored microstructure in ceramics is important for improving their properties. Especially, crystallographic orientation is expected to be effective way to utilize the anisotropic properties. We have reported that the crystalline orientation can ...
Yb添加透光性アルミナ多結晶セラックスの開発
古瀬裕章, 中沢俊亮, 森田 孝治, 吉田 英弘, 鈴木 達, 金 炳男, 目 義雄, 平賀 啓二郎
応用物理学会2018年春期講演会   17 Mar 2018   
YAGよりも約4倍高い熱伝導率を示すAl2O3と希土類(Re3+)イオンの組合せは,高出力光デバイス用の蛍光体として非常に興味深い材料であるが,Al3+とRe3+はイオン半径の差が大きく,高濃度添加は実現困難である.我々は低温・短時間焼結プロセスが可能なパルス通電加圧焼結法を用いて上述の課題に取り組み,Yb添加アルミナ多結晶セラミックスの開発を試みた.市販のYb2O3粉体とAl2O3粉体を,Yb添加濃度が0.2 at.%となるように混合処理した後,得られた粉体をパルス通電加圧焼結装置で焼結...
透光性Yb3+:YAG微結晶セラミックスの開発
根津優樹, 古瀬裕章, 川村みどり, 藤岡加奈, 宮永憲明, 吉田 英弘, 森田 孝治, 鈴木 達, 金 炳男, 目 義雄, 平賀 啓二郎
応用物理学会2018年春季講演会   17 Mar 2018   
本研究では,複合酸化物であるYAGに着目し,①液相共沈法によるYb:YAG微粉体の合成,②パルス通電加圧焼結による緻密透明化,③各種評価(透過スペクトル,組織観察,レーザー出力特性)を行ったので報告する.共沈法により粒子径300 nm程度のYb3+:YAG微粉体を合成した後、パルス通電加圧焼結法を用いて焼結した.焼結温度1350℃,昇温速度10℃/minの焼結体において,平均粒径365 nmと透過率73.9%(波長1100 nm)が得られ,微結晶粒組織と透光性を両立することができた.また波...
Development of textured B4C with highly-controlled microstructure via colloidal processing under strong magnetic field
東 翔太, 打越 哲郎, 吉田克己, 鈴木 達
日本セラミックス協会 年会   15 Mar 2018   
高速炉用B4C制御材の信頼性の更なる向上には、中性子照射時に発生するHeガスによる制御材膨張での破損の抑制が重要である。B4Cの配向焼結体では熱伝導率異方性と機械特性向上が報告されており[1],貫通型気孔形成によるHeガス排気機能と併せて制御材信頼性向上に寄与することが期待される。当グループでは高次構造制御という観点から制御材の機械特性とHe排気機能を両立すべく、貫通型気孔を有する配向B4C焼結体の創製を目指している。本発表では、B4C母材粒子および造孔材の二元系分散スラリーの強磁場中での...
Formation of oriented films through self-assembly of calcium carbonate nanorods
髙﨑美宏, 鈴木 達, 緒明佑哉, 今井宏明
日本セラミックス協会 年会   15 Mar 2018   
CaCO3系バイオミネラルは、カルサイトあるいはアラゴナイトのナノ結晶が結晶方位をそろえて集積することで形成された階層構造によって優れた機能を獲得している。特に、ナノロッドが規則的に配列したラメラ構造は高い機械的特性に大きく寄与している。本研究では、分散媒の蒸発を利用したカルサイトナノロッドの配向集積をおこない、基板上にバイオミネラルに類似したナノロッドの配向集積フィルムの作製を試みた。
Evaluation of theoretical sintering models from experiments
KIM, Byung-Nam, SUZUKI, Tohru, MORITA, Koji, YOSHIDA, Hidehiro, LI, Jiguang, Hideaki Matsubara
The 6th International Symposium on Advanced Ceramics (ISAC-6)   12 Mar 2018   
The densification behavior of powder compacts can be characterized by determining the activation energy, grain-size exponent and unspecified density function. Several methods have been proposed to determine the activation energy and the grain-size...
ANALYSIS OF DENSIFICATION BEHAVIOR DEPENDING ON GRAIN GROWTH FOR ZIRCONIA
KIM, Byung-Nam, SUZUKI, Tohru, MORITA, Koji, YOSHIDA, Hidehiro, LI, Jiguang, Hideaki Matsubara
42nd International Conference and Expo on Advanced Ceramics and   21 Jan 2018   
The densification behavior of powder compacts can be characterized by determining the activation energy, grain-size exponent and unspecified density function. Several methods have been proposed to determine the activation energy and the grain-size...
Transparent polycrystalline ceramics with crystalline orientation controlled by a magnetic field
SUZUKI, Tohru, Ashikaga Takaharu, KIM, Byung-Nam, MORITA, Koji, Kiyono Hajime
ICACC2018   21 Jan 2018   
Transparent polycrystalline ceramics provides flexibility in size and shape design and can be expected to apply for a wide field. When materials possess anisotropic crystal structure, optical birefringence at grain boundaries also affects transmis...
Mechanical properties of alumina with crystalline orientation controlled by a magnetic field
SUZUKI, Tohru, UCHIKOSHI, Tetsuo, KIM, Byung-Nam, MORITA, Koji, SAKKA, Yoshio
ICACC2018   21 Jan 2018   
Crystallographic orientation in materials is important to improve their mechanical and functional properties. The particles with asymmetric crystal structure were rotated to an angle minimizing the system energy by a magnetic torque. After consoli...
層状ペロブスカイト型混合伝導体の配向制御と異方特性評価
矢野広将, 打越 哲郎, 小林 清, 明石孝也, 鈴木 達
第56回セラミックス基礎討論会   11 Jan 2018   
層状ペロブスカイト型構造を有するSLFC(Sr3-xLaxFe2-yCoyO7-δ)は、酸化物イオンと電子の混合伝導性を持ち、結晶構造が安定であること、低温域での電気伝導性に優れることなどの特徴を有する。そのため、この材料はSOFCのカソード材料としての利用に期待ができる。また、SLFCは結晶構造に異方性があり、酸素イオンや電子の透過経路にも異方性があると考えられる。そのため、結晶配向をコントロールすることで伝導度の向上が期待でき、さらなる優れた電極材料としての利用が期待できる。本研究では...
Fabrication of textured B4C with highly-controlled microstructure via colloidal processing under strong magnetic field
東 翔太, 打越 哲郎, 吉田克己, 鈴木 達
日本セラミックス協会 基礎科学討論会   11 Jan 2018   
高速炉用B4C制御材の長寿命化を果たすには、中性子照射によって制御材内部に生じる熱応力の不均一性の緩和および同時に生成するヘリウムガスによる制御材膨張の抑制が不可欠である。本研究ではそれらの課題を解決するにあたり、貫通型気孔を有する高次構造制御B4Cセラミックス制御材の創製を目指している。我々は、B4Cマトリックス粒子および気孔形成材の混合分散スラリーを強磁場中でスリップキャスティングすることによって、B4C結晶及び気孔形成材を配向させる試みに取り組んでおり、本発表はその高次構造B4C制御...
強磁場配向法と熱処理最適化によるc軸配向オキシアパタイト型ランタン・シリケートの高イオン伝導体化
山添 敦司, 小林 清, 打越 哲郎, 明石 孝也, 鈴木 達
56回セラミックス基礎討論会   11 Jan 2018   
オキシアパタイト型ランタンシリケート(LSO)は新規固体電解質として注目されている。LSOの酸化物イオン伝導度向上には、c軸配向制御や高温焼成が有効と報告されている。本研究では強磁場配向法によるc軸配向化と高温アニールを組み合わせたプロセスを検討し、LSOセラミックスの酸化物イオン伝導性の向上について検討した。強磁場配向体を作製後、1973 Kによるアルゴン雰囲気でのアニールと1273 Kによる大気中での再酸化プロセスによりc軸配向性が向上した。またc軸平行方向における酸化物イオン伝導度は...
Characterization of orientation controlled transparent alumina
足利昂治, 清野肇, 金 炳男, 鈴木 達
日本セラミックス協会 基礎科学討論会   11 Jan 2018   
高強度、高耐摩耗性などの機械的特性の優れた透明性の高いアルミナを得るためには、極めて低い気孔率と小さな粒径が不可欠である。磁気異方性を有する物質を強磁場中に置くと磁気トルクが発生し、磁化容易軸が磁場印加方向と平行になる方向へ結晶が回転する。アルミナはc軸が磁化容易軸となり、磁場中成形を用いることによってc軸配向アルミナを作製可能であることを既に報告している。本研究では、コロイドプロセスを用いて微粒子の分散を制御したスラリーを磁場中スリップキャストすることにより、c軸の向きが揃ったアルミナ成...
Development of high functional software for impedance analysis and propose on hierarchical analysis method
小林 清, 鈴木 達
第56回セラミックス基礎科学討論会   11 Jan 2018   
我々が開発した高機能電気化学インピーダンス解析ソフトを用いた測定で得られたインピーダンス・スペクトルの新たな解析法として階層解析法を提案する.具体的には単純な部分インピーダンスに分解後,隠れた非定常拡散インピーダンスを探索する手法を紹介する.
Propose on hierarchical analysis of impedance spectrum
小林 清, 鈴木 達
第26回SOFC研究会   14 Dec 2017   
概要:測定で得られたインピーダンス・スペクトルの新たな解析法として階層解析法を提案する.具体的には単純な部分インピーダンスに分解後,隠れた非定常拡散インピーダンスを探索する手法を紹介する.
Densification Kinetics Depending on Grain Growth for Zirconia
KIM, Byung-Nam, SUZUKI, Tohru, MORITA, Koji, YOSHIDA, Hidehiro, LI, Jiguang, Hideaki Matsubara
The 34th International Japan-Korea Seminar on Ceramics   22 Nov 2017   
The densification behavior during the isothermal sintering of 8YSZ was examined by using a dilatometer under various environments. Typically, the densification kinetics at constant temperature can be represented as dD=Af(D)G-n, where dD is the den...
Investigation of various properties in lead-free (Bi0.5Na0.5)TiO3-Hexagonal BaTiO3 ceramics fabricated by electrophoretic deposition (EPD) method.
KIM Minsu, ITO Ryo, SUZUKI, Tohru, UCHIKOSHI, Tetsuo, WADA Satoshi
ICAE2017   21 Nov 2017   
(Bi0.5Na0.5)TiO3-BaTiO3 (BNT-BT) systems are well known candidate of lead-free piezoelectric materials because of their high Curie temperature and easy to apply mass production. However, it is reported that BNT-BT systems have relatively poor piez...
Fabrication of (111)-oriented BaTiO3 Ceramics by Electropheretic Deposition of Hexagonal and Tetragonal BaTiO3 powders in a High Magnetic Field.
Nukumizu Kazuki , Ueno Shintaro, Fujii Ichiro, WADA Satoshi, SUZUKI, Tohru, UCHIKOSHI, Tetsuo
ICAE2017   21 Nov 2017   
It is known that the piezoelectric property of BaTiO3 (BT) can be improved by grain-size control or by texture engineering. We previously fabricated (111)-oriented tetragonal BT ceramics consisting of fine grains by electrophoretic deposition (EPD...
Analysis of Densification and Grain Growth Behavior during Isothermal Sintering of 8YSZ
金 炳男, 鈴木 達, 森田 孝治, 吉田 英弘, 李 継光, 松原 秀彰
粉体粉末冶金協会 平成29年度秋季大会   9 Nov 2017   
粉体の焼結は緻密化と粒成長を伴う現象であり、焼結挙動を理解・解析するためには、緻密化と粒成長を同時に調べ、緻密化に影響を及ぼす諸因子を厳密に評価する必要がある。一般的に実験的な研究では、緻密化速度に対する活性化エネルギーと粒径指数が評価されるが、焼結応力と体積粘性率に依存する密度関数の評価に関しては全く行われていないのが現状である。本講演では、無加圧焼結時の緻密化挙動に対する従来解析手法の問題点を指摘し、緻密化速度に及ぼす諸因子を厳密に評価する手法を提案する。本手法により、ジルコニア(8Y...
Evaluation of theoretical sintering models from experiments
KIM, Byung-Nam, SUZUKI, Tohru, MORITA, Koji, YOSHIDA, Hidehiro, LI, Jiguang, Hideaki Matsubara
JSPM International Conference on Powder and Powder Metallurgy   6 Nov 2017   
The densification behavior during the isothermal sintering of 8YSZ was examined by using a dilatometer under various environments. Typically, the densification kinetics at constant temperature can be represented as dD=Af(D)G-n, where dD is the den...
Fabrication of highly structure-controlled ceramics by advanced powder processing
SAKKA, Yoshio, ESTILI, Mehdi, SUZUKI, Tohru
CICC-10   4 Nov 2017   
As the developments of the fine powder processing the following advanced ceramics have been demonstrated. (i) Conductive CNT dispersed alumina with excellent mechanical properties by hetero-coagulation of CNT and alumina powders followed by pulsed...
Electrical Properties of <111>-oriented BaTiO3 Ceramics Using Hexagonal-Tetragonal Biphase BaTiO3 Particles
抜水 一輝, 上野 慎太郎, 藤井 一郎, 和田智志, 鈴木 達, 打越 哲郎
エレクトロセラミックス研究討論会   12 Oct 2017   
チタン酸バリウム(BT)セラミックスの圧電特性を向上させるため、我々は強磁場電気泳動(HM-EPD)法により、微細な、グレインからなる<111>配向BTセラミックスの作製を試みてきた。六方晶BTを原料としてHM-EPD法にて作製した<111>配向BTセラミックスは100%近い配向度を示すのにもかかわらず、圧電特性の改善は確認できなかった。これはプロセス上BTが六方晶から正方晶に相転移する際、双晶欠陥が生じることが一因だと考えられる。本研究では、原料粒子に六方晶と正方...
Tailored Microstructure of Ceramics by Using Electric and Magnetic Fields
SUZUKI, Tohru, UCHIKOSHI, Tetsuo
6th International Conference on Electrophoretic Deposition   1 Oct 2017   
The mechanical and functional properties of ceramics can be improved by designing their microstructures, such as grain size, grain geometry, crystallographic orientation, second phase and so on. Layered structure with different crystalline orienta...
FABRICATION OF POROUS, CRYSTALLINE-ORIENTED TITANIA LAYER ON
UCHIKOSHI, Tetsuo, SUZUKI, Tohru, MUTO Hiroyuki, MATSUDA Atsunori
6th International Conference on Electrophoretic Deposition:Funda   1 Oct 2017   
Dye-sensitized solar cells (DSSCs) are the most extensively investigated systems for the conversion of solar energy into electricity. DSSC commercialization is still limited because of its low conversion efficiency and low reliability of the liqui...
Investigation of Affecting parameters of Electrophoretic deposition (EPD) method in (Bi0.5Na0.5)TiO3-Hexagonal BaTiO3 and their properties
KIM Minsu, ITO Ryo, SUZUKI, Tohru, UCHIKOSHI, Tetsuo, WADA Satoshi
6th International Conference on Electrophoretic Deposition   1 Oct 2017   
(Bi0.5Na0.5)TiO3-BaTiO3 (BNT-BT) systems are well known candidate of lead-free piezoelectric materials. However, BNT-BT systems have relatively low piezoelectric constant. Electrophoretic deposition method (EPD) has good advantage in mass producti...
Characterization of orientation controlled transparent alumina
足利 昂治, 金 炳男, 清野肇, 鈴木 達
日本セラミックス協会秋季シンポジウム   19 Sep 2017   
アルミナは、優れた機械的特性や化学的安定性を有している。CobleによってMgOを添加して高温で焼結する透光性アルミナが報告されて以来、様々な研究が報告されている。本研究では、コロイドプロセスを用いて微粒子の分散・凝集を制御したスラリーを磁場中スリップキャストにより成形し、低速昇温SPS法を用いた緻密化を行うことで透光性に優れた配向アルミナを作製した。配向性および粒径と透光性の関係を検討し、機械特性を評価した。
Dependence of the standard uncertainty for fitted parameters on the nonlinear least square algorithm
小林 清, 鈴木 達
第30回秋季シンポジウム   19 Sep 2017   
インピーダンス・スペクトルの最小自乗に用いられている複素非線形最小自乗法は,複素関数をプログラム内部で仮想的に実数関数化し,パラメータの最適値を求める手法である.一方で複素関数の実数関数化には複数の記述法が存在する.本研究では,この記述法による解析結果の違いについて検討した.その結果,パラメータの標準不確かさが記述法によって大きく変化することが明らかとなっ た.当日はその原因についても議論する.
粒成長に依存するジルコニアの緻密化挙動解析
金 炳男, 鈴木 達, 森田 孝治, 吉田 英弘, 李 継光, 松原 秀彰
日本セラミックス協会 第30回秋季シンポジウム   19 Sep 2017   
粉体の焼結は緻密化と粒成長を伴う現象であり、焼結挙動を理解・解析するためには、緻密化と粒成長を同時に調べ、緻密化に影響を及ぼす諸因子を厳密に評価する必要がある。一般的に実験的な研究では、緻密化速度に対する活性化エネルギーと粒径指数が評価されるが、焼結応力と体積粘性率に依存する密度関数の評価に関しては全く行われていないのが現状である。本講演では、無加圧焼結時の緻密化挙動に対する従来解析手法の問題点を指摘し、緻密化速度に及ぼす諸因子を厳密に評価する手法を提案する。本手法により、ジルコニア(8Y...
Transparent Yb3+:YAG laser ceramics fabricated by pulse electric current sintering
根津優樹, 古瀬裕章, 川村みどり, 藤岡加奈, 宮永憲明, 吉田 英弘, 森田 孝治, 鈴木 達, 金 炳男, 目 義雄, 平賀 啓二郎
日本セラミックス協会秋季大会   19 Sep 2017   
近年,高出力レーザー用透光性セラミックスの開発が盛んに進められており,医療応用や新エネルギー開発等への展開が期待されている.高出力レーザー材料として利用するためには熱問題とダメージ問題の解決が必須であり、機械的強度の向上等が重要な課題である.我々はパルス通電加圧焼結法に注目し,透光性レーザーセラミックスの開発に取組み、透光性Yb3+:Y2O3セラミックスでレーザー発振の実証について報告を行った.本研究では,液相共沈法によりYb:YAG粉体を合成し,そのパルス通電加圧焼結を行った.その結果,...
Fabrication and mechanical properties of textured Ti3SiC2 with addition of Al2O3 and SiC
打田 雄一, 森田 孝治, 鈴木 達, 目 義雄
日本セラミックス協会 秋季シンポジウム   19 Sep 2017   
Ti3SiC2 is a typical Mn+1AXn (MAX) phase ceramics and shows unique metallic-like and ceramic-like properties. To improve these properties, texturing, Al2O3 and SiC addition have been conducted. Textured Ti3SiC2 was prepared by slip cast in a stron...
Dependencies of the crystal orientation and oxide ion conductivity on heating condition of lanthanum silicate oxyapatite
山添 敦司, 小林 清, 打越 哲郎, 明石 孝也, 鈴木 達
第30回秋季シンポジウム   19 Sep 2017   
オキシアパタイト型ランタンシリケート(LSO)は中低温域においても高い酸素酸化物イオン伝導を示すため新規固体電解質として注目されている.LSOの酸化物イオン伝導度向上には,c軸配向制御または高温焼成が有効と報告されている.本研究では強磁場配向法によるc軸配向化と高温アニールを組み合わせたプロセスを検討し,LSOセラミックスの高酸化物イオン伝導体化について検討した.強磁場配向焼結体を製造後,1973 Kによる高温還元雰囲気でのアニールと1273 Kによる再酸化プロセスによりc軸配向性が向上し...
Fabrication of dense/porous multi-layered ceramics by electrophoretic deposition
東 翔太, 打越 哲郎, 吉田克己, 鈴木 達
日本セラミックス協会秋季シンポジウム   19 Sep 2017   
昨今,異なる構成成分や組織構造が共存する高次制御セラミックスは,様々なデバイスの特性向上に有用であると期待されている。電気泳動堆積(EPD)法は簡易的な装置および操作により複雑な構造を有したセラミックスを容易に作製できる手法として近年注目されている。本発表では,セラミックス主成分,造孔材,もしくはその複合粒子のEPDを交互に行うことによって緻密層と多孔層が多層化した組織制御セラミックスの作製を行った。またEPD法における電場印可条件や堆積させる粒子の分散液調製条件を種々に変化させることによ...
Mechanical Properties of c-axis oriented alumina prrepared by strong magnetic field
鈴木 達, 森田 孝治, 金 炳男, 目 義雄
日本セラミックス協会秋季シンポジウム   19 Sep 2017   
アルミナは、優れた機械的特性や化学的安定性を有している。強磁場中成形と焼結を用いてc軸配向制御したアルミナの高温強度と高温変形特性に関して検討した。また、アルミナに対して必要な磁場強度の考察も行った。
The grain orientation of Pb(Zr,Ti)O3 based ceramics and the dependence of their piezoelectric properties on the orientation direction
三輪恭也, 川田慎一郎, 木村雅彦, 鈴木 達, 打越 哲郎, 目 義雄, Dragan Damjanovic
日本セラミックス協会秋季シンポジウム   19 Sep 2017   
Pb(Zr, Ti)O3 (PZT)およびPb(Ni1/3Nb2/3)O3-Pb(Zr,Ti)O3 (PNN-PZT)セラミックスはその優れた圧電特性のため、広く実用化されている。しかしデバイスの小型化や新たな用途への展開のため、更に高い電気機械結合係数や圧電d定数が要求されている。この要求に応える手法の一つとして、結晶配向技術がある。一般的なセラミックスでは構成する粒子の向きはランダムであるが、配向技術によって結晶の方位を揃えることによって、特定の方向での圧電特性を大幅に高められる。本研...
New impedance analysis software based on spectrum convolution model applying graphic user interface
小林 清, 鈴木 達
2017年電気化学秋季大会   10 Sep 2017   
表面コーティングされた金属のインピーダンスは理想的なスペクトル形状を示さないことが多く,解析には仮想素子を用いた等価回路解析を行われる.しかし仮想素子のパラメータは物理的意味が曖昧なため,それ以上の解釈が難しい.本研究ではグラフそのものをユーザーインターフェイスに用いる新しいインピーダンス解析ソフトを開発し,非理想的なインピーダンススペクトルに対しても実素子のみを用いた回路解析を可能にした.
Implementation of automatic estimation for equivalent circuit model based on simple artificial intellegence
小林 清, 鈴木 達
2017年電気化学秋季大会   10 Sep 2017   
非線形最小自乗モジュールを用いて,測定されたインピーダンススペクトルデータから等価回路を自動で推定する簡易人工知能機能を開発し解析ソフトに実装した.解析者の目による形状認識に頼る従来の等価回路推測を超えた解析が可能になる実証実例を紹介する.
FABRICATION AND SOME PROPERTIES OF MAX PHASE CRAMICS
SAKKA, Yoshio, UCHIDA, Yuichi, MORITA, Koji, SUZUKI, Tohru, Guo-Jun Zhang
5th International Symposium on SiAlONs and Non-oxides   27 Aug 2017   
Textured MAX phase ceramics have been prepared by slip casting in a strong magnetic field followed by sintering. Textured Nb4AlC3 with plate-like grains are stacked regularly with a clear coherent structure at the grain boundaries without any amor...
Tailoring the microstructure in SiC by magnetic field
SUZUKI, Tohru, KOBAYASHI, Kiyoshi, NISHIMURA, Toshiyuki, UCHIKOSHI, Tetsuo, SAKKA, Yoshio
ISNT2017&ISSNOX5   27 Aug 2017   
The physical and mechanical properties of ceramics can be tailored by controlling their microstructure. The c-axis of alpha-SiC was controlled by a strong magnetic field and the c-axis was aligned parallel to the magnetic field. Aqueous suspension...
Microstructure control of diamagnetic ceramics by a magnetic field
SUZUKI, Tohru, KOBAYASHI, Kiyoshi, Suzuki Yoshikazu, UCHIKOSHI, Tetsuo, SAKKA, Yoshio
IUMRS-ICAM 2017   27 Aug 2017   
Tailored microstructure in ceramics is important for improving their properties. Crystallographic orientation is expected to be effective way to utilize the anisotropic properties and to understand their properties as well, such as electric conduc...
Orientation control and anisotropy evaluation of layered perovskite-type mixed conductor
Hiromasa Yano, UCHIKOSHI, Tetsuo, KOBAYASHI, Kiyoshi, Takaya Akashi, SUZUKI, Tohru
STAC-10   1 Aug 2017   
Layered perovskite-type mixed conductor (Sr3-xLaxFe2-yCoyO7-d) was synthesized by solid state reaction. Further, crystalline oriented ceramics was fabricated by slip casting under strong magnetic field. Anisotropic conductivity by the crystal orie...
Heat treatment dependence on the degree of crystalline orientation and oxide-ion conductivity of lanthanum silicate oxypatite
Atsushi Yamazoe, KOBAYASHI, Kiyoshi, UCHIKOSHI, Tetsuo, Takaya Akashi, SUZUKI, Tohru
STAC-10   1 Aug 2017   
Dependencies of the degree of crystalline orientation on the Heat treatment condition were investigated for lanthanum silicate oxyapatite ceramics fabricated by slip casting under strong magnetic field. Post annealing at 1973 K was found to be eff...
強磁場を用いた配向セラミックスの作製とその耐照射性
鈴木 達
東工大先導原子力研究所 研究交流・発表会   28 Jun 2017   
セラミックスは熱的安定性、耐食性などに優れ、原子炉・核融合炉用として有力な材料のひとつである。実際に原子炉等に使用するには、耐照射性等の原子力材料に特有の高速中性子照射、高温、腐食性環境などの過酷環境に耐えうる必要があり、この特性を向上させるためには精緻な組織制御が重要となる。物質の諸特性は結晶面や軸方位により異なる場合が多く、多結晶体における個々の結晶方位を揃えたりするなどの配向制御は、近年特に注目されている組織制御手法の一つであり、耐照射性向上の組織制御法としても期待できる。そこで、結...
ジルコニア(8YSZ)の等温焼結中に起きる緻密化および粒成長挙動
金 炳男, 鈴木 達, 森田 孝治, 吉田 英弘, 李 継光, 松原秀彰
粉体粉末冶金協会春季大会   31 May 2017   
粉体の焼結は緻密化と粒成長を伴う現象であり、焼結挙動を理解・解析するためには、緻密化と粒成長を同時に調べ、緻密化に影響を及ぼす諸因子を厳密に評価する必要がある。一般的に実験的な研究では、緻密化速度に対する活性化エネルギーと粒径指数が評価されるが、焼結応力と体積粘性率に依存する密度関数の評価に関しては全く行われていないのが現状である。本講演では、無加圧焼結時の緻密化挙動に対する従来解析手法の問題点を指摘し、緻密化速度に及ぼす諸因子を厳密に評価する手法を提案する。本手法により、ジルコニア(8Y...
Fabrication and oxidation behavior of textured Ti3SiC2 MAX phase systems
打田 雄一, 森田 孝治, 鈴木 達, 目 義雄
粉体粉末冶金 平成29年春季大会   31 May 2017   
Ti3SiC2はMAX相セラミックスの1つであり, 結晶内に金属結合と共有結合を持つため, 金属としての特性(電気伝導性, 熱伝導性など)とセラミックスとしての特性(高強度, 耐食性など)を併せ持っているユニークな材料として, 多方面への応用が期待されている。 一方で近年, NIMSでは強磁場スリップキャストを用いて配向体を作製し, 様々なセラミックスの特性の向上に成功している。本研究ではTi3SiC2配向体を作製し, 大気中で熱処理させ、酸化したサンプルの各面を評価することにより、Ti3...
Fabrication of Highly Textured Hydroxyapatite Ceramics by Colloidal Processing in a High Magnetic Field and Sintering
SAKKA, Yoshio, Kazuya Takahashi, SUZUKI, Tohru, UCHIKOSHI, Tetsuo
PACRIM2017   23 May 2017   
We have demonstrated a new processing of textured ceramics with a feeble magnetic susceptibility by slip casting in a high magnetic field and subsequent heating. In this study, three kinds of hydroxyapatite powders were used for the fabrication of...
Mechanical properties of textured alumina prepared by colloidal processing in a magnetic field
SUZUKI, Tohru, UCHIKOSHI, Tetsuo, KIM, Byung-Nam, MORITA, Koji
12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Technology   21 May 2017   
Crystallographic orientation is one of the effective microstructure control in ceramics as well as metals. When a strong magnetic field is applied to alumina particles in a stable suspension, the particles were rotated to an angle minimizing the s...
Fabrication of textured B4C ceramics by slip casting in a strong magnetic field and their mechanical and thermal properties
YOSHIDA Katsumi, FAJAR Muhammad, YANO Toyohiko, UCHIKOSHI, Tetsuo, SUZUKI, Tohru
12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Technology   21 May 2017   
Boron carbide (B4C) has been used as a neutron absorber material in fast reactor systems due to its high neutron absorption ability, thermal stability and low radioactivity after irradiation. During operation of fast reactors, B4C pellets were fra...
Appropriate suspension for the preparation of (Bi0.5Na0.5)TiO3-hexagonal BaTiO3 ceramics by electrophoretic deposition (EPD) method
KIM Minsu, ITO Ryo, SUZUKI, Tohru, UCHIKOSHI, Tetsuo, WADA Satoshi
12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Technology   21 May 2017   
Lead-free piezoelectric materials have been attracting attention as eco-friendly materials, but their properties are still quite poor. To enhance piezoelectric properties, we have studied lead-free ceramics prepared by electrophoretic deposition (...
Development of the automatic estimation algorithm for equivalent circuit model based on supervised least square regression
小林 清, 鈴木 達
(公)日本セラミックス協会 2017年年会   17 Mar 2017   
新規に開発したインピーダンス解析用の等価回路を自動で推定するアルゴリズムについて発表する.
パルス通電加圧焼結による透光性Yb:Y2O3レーザーの開発
古瀬裕章, 中沢俊亮, 吉田 英弘, 森田 孝治, 鈴木 達, 金 炳男, 目 義雄, 平賀 啓二郎
日本セラミックス協会 2017年年会   17 Mar 2017   
近年,パルス通電加圧焼結法を用いた透光性多結晶セラミックスの合成に関する研究が盛んに行われている.我々はパルス通電加圧焼結法による高品質レーザー材料の合成を試みている.第一ステップとして産業用高出力レーザーの活性元素であるYb系材料のレーザー実証を目的とし,透光性Yb:Y2O3の透明化に取り組んできた.以降,焼結条件や添加濃度が光学品質に与える影響について調査を行い,透過率の向上およびレーザー発振を初めて観測した.焼結の途中から加圧を始めると損失が少なく,高い光学品質が得られた.これは収縮...
パルス通電加圧焼結による共沈法YAG粉体の緻密化および透明化
ヤン ヤウウェ, 根津優樹, 古瀬裕章, 川村みどり, 平賀啓二郎, 藤岡加奈, 宮永憲明, 吉田 英弘, 森田 孝治, 鈴木 達, 金 炳男, 目 義雄
日本セラミックス協会 2017年年会   17 Mar 2017   
近年,透光性多結晶体を用いたレーザー開発が盛んに行われており,幅広い応用分野への展開が期待されている.特に透光性Y3Al5O12(YAG)多結晶体は単結晶体と同等の光学・熱的性質を有しており,かつ大口径化が可能であることから医療分野や高強度物理分野等の次世代大出力レーザー用の母材として光源開発が進められている.本研究ではこれを避けるために,独自に液相共沈法で合成した平均粒径数百mのYAG微粉体を用いて焼結を試みた.液相共沈法は球状で単分散な微粉体の合成が容易であり,YAG微...
放電プラズマ焼結法を用いた透光性YAG セラミックスの開発
厳佳月, 根津優樹, 古瀬裕章, 藤岡加奈, 宮永憲明, 川村みどり, 吉田 英弘, 森田 孝治, 鈴木 達, 金 炳男, 目 義雄, 平賀 啓二郎
第64回応用物理学会春季学術講演会   14 Mar 2017   
透光性多結晶体を用いたレーザー開発が盛んに行われており,特に透光性Y3Al5O12(YAG)多結晶体は単結晶体と同等の光学・熱的性質を有しており,かつ大口径化が可能であることから医療分野や高強度物理分野等の次世代大出力レーザー用の母材として光源開発が進められている.本研究では,従来の無加圧真空焼結やHIPに変わる新しい焼結方法としてパルス通電加圧焼結法に着目し,透光性多結晶YAGの開発に取り組んでいる.本研究では、独自に液相共沈法で合成した平均粒径数百mのYAG微粉体を用い...
Fabrication of Textured Iron Oxides by Magnetic Field-Assisted Colloidal Processing
UCHIKOSHI, Tetsuo, SUZUKI, Tohru, SAKKA, Yoshio
ISEPD2017   17 Feb 2017   
Textured polycrystalline iron oxides, hematite and magnetite, were synthesized by the magnetic orientation of paramagnetic goethite particles followed by topotactic phase transformation. Commercially-available goethite particles were dispersed in ...
放電プラズマ焼結法を用いた透光性Yb:Y2O3セラミックレーザーの開発
古瀬裕章, 中沢俊亮, 吉田 英弘, 森田 孝治, 鈴木 達, 金 炳男, 目 義雄, 平賀 啓二郎
第64回応用物理学会春季学術講演会   14 Feb 2017   
パルス通電加圧焼結法は従来の無加圧真空焼結やHIPと比較して低温かつ短時間での焼成が可能である.これにより粒成長が抑えられ,平均粒径sub-mの微結晶粒バルク化と機械特性の向上を実現できる点が大きな特長の一つであり,次世代の大出力レーザー材料の焼結技術としての可能性を有している.我々はパルス通電加圧焼結法による高品質レーザー材料の合成を試みている.その第一ステップとして産業用高出力レーザーの活性元素であるYb系材料のレーザー実証を目的とし,透光性Yb:Y2O3の透明化に取り...
Anisotropic properties of c-axis oriented sic prepared by using strong magnetic field
SUZUKI, Tohru, KOBAYASHI, Kiyoshi, UCHIKOSHI, Tetsuo, NISHIMURA, Toshiyuki, SAKKA, Yoshio
ICACC2017   22 Jan 2017   
The physical and mechanical properties of ceramics can be tailored by controlling their microstructure. We already reported that the crystalline orientation in alpha-SiC could be controlled by a strong magnetic field and the c-axis was aligned par...
Improvement of transparency in textured Alumina by slip casting in a magnetic field and SPS
Takaharu Ashikaga, Kiyono Hajime, SUZUKI, Tohru
ICACC2017   22 Jan 2017   
Alumina has excellent optical properties and mechanical properties. In this research, we tried to improve the transparency in alumina by control of the microstructure with the crystalline orientation and densification using a slip casting in a mag...
Enhanced Photoluminescent Property of Crystalline-Oriented β-SiAlON:Eu2+ Phosphor Layer Prepared by Magnetic Field-Assisted Electrophoretic Deposition
UCHIKOSHI, Tetsuo, ZHANG, Chenning, LIU, Lihong, SUZUKI, Tohru, SAKKA, Yoshio, HIROSAKI, Naoto
ICACC   22 Jan 2017   
β-sialon:Eu2+, one of the important members in the oxy-nitride phosphor family, has been known as a promising green phosphor with very narrow emission band (centered at ~535 nm) and high color purity. Besides, this green phosphor has high thermal ...
Improvement of thermal conductivity and transmittance in AlN by microstructure control
SUZUKI, Tohru, Imai Kento, NISHIMURA, Toshiyuki, Kiyono Hajime, SAKKA, Yoshio
ICACC2017   22 Jan 2017   
The thermal conductivity and transmittance of AlN is expected to be improved by controlling crystalline orientation. In previous studies, we reported that the a-axis oriented AlN could be prepared by a static magnetic field. On the other hand, sin...
Microstructure control in bulk ceramics by using a magnetic field
鈴木 達
日本MRS年次大会   19 Dec 2016   
強磁場を用いた結晶配向技術はアルミナ、酸化亜鉛、チタニア、炭化ケイ素など様々な非立方晶系セラミックスへの適用が可能である。従来、このプロセスでの配向は結晶軸の一軸のみの制御であった。そこで、さらに形状異方性粒子を用いることで、形状による配向制御と磁場による制御を組み合わせることで、2軸、3軸配向が可能となった。まず、ビスマス系誘電体において板状粒子を用いて、磁場中でのスリップキャストにより、板状によるc軸の配向と磁場によるa軸との配向が同時に可能となり、2軸配向を実証したことを示す。さらに...
強磁場を用いたセラミックスの結晶方位制御
鈴木 達
レーザー学会「マイクロ固体フォトニクス」専門委員会   9 Dec 2016   
バルクセラミックスの特性制御においては、その微構造をどのようにデザインして造り込んでいくかが重要となる。その一つの組織因子として結晶配向が挙げられる。当グループにおいては強磁場を用いた結晶配向を様々なバルクセラミックスへ適用し、透光性セラミックスへの適用も試みた。透光性セラミックスの作製においては、まず、緻密化においてコロイドプロセスを用いることによる成形体でのパッキングが重要であることを示し、SPSでの焼結に有効であることを実証したことを示し、さらに、結晶配向制御が直線透過性の向上に効果...
Fabrication of Yb:Y2O3 ceramics by spark plasma sintering
H. Furuse, S. Nakasawa, YOSHIDA, Hidehiro, MORITA, Koji, SUZUKI, Tohru, KIM, Byung-Nam, M. Kawamura, SAKKA, Yoshio, HIRAGA, Keijiro
12th Laser Ceramics Symposium (LCS) 2016   28 Nov 2016   
The purpose of this study is to fabricate a new laser material using SPS and to demonstrate its feasibility. As a first step, we fabricated Yb3+-doped Y2O3 ceramics and study its spectroscopic properties for laser oscillation. We obtained over 70%...
強磁場を用いたセラミックスの微構造制御
鈴木 達
第17回五セラミックス研究機関(東工大-名工大-JFCC-AIST-NIMS)合同   22 Nov 2016   
バルクセラミックスの特性制御においては、その微構造をどのようにデザインして造り込んでいくかが重要となる。その一つの組織因子として結晶配向が挙げられる。当グループにおいては強磁場を用いた結晶配向を様々なバルクセラミックスへ適用してきた。本発表においては、以下の3つのトピックスについて紹介する。1、静磁場を用いた磁化容易軸の配向制御として炭化ケイ素を挙げ、電気伝導性などの特性異方性が得られること。2、回転磁場を用いた磁化困難軸の配向制御として窒化アルミニウムを挙げ、熱伝導に関する異方性が得られ...
Improvement of properties in textured Alumina by slip casting in a magnetic field and SPS
足利昂治, 清野 肇, 金 炳男, 鈴木 達
日本磁気科学会 年会   15 Nov 2016   
本研究では、コロイドプロセスを用いて微粒子の分散・凝集を制御した磁場中スリップキャストにより、粒子の向きが揃ったアルミナ成形体を作製した。作製した成形体はSpark Plasma Sinteringを用いた二段焼結によって緻密化し、アルミナ焼結体の配向性と粒径を制御し、透光性及び機械的強度等の特性向上を試みた。
Development of crystalline orientation during sintering in SiC prepared by slip casting in a magnetic field and Anisotropic properties
鈴木 達, 西村 聡之, 小林 清, 目 義雄
粉体粉末冶金協会 秋季大会   9 Nov 2016   
SiCは優れた耐熱性、高強度をもつ高温構造材料であり、広いバンドギャップを有し、高温化合物半導体材料としても注目される材料であり、この炭化珪素の特性改善のために種々の組織制御が試みられている。組織制御の一つとして結晶配向が有効な手法として種々の材料で行なわれており、SiCにおいてもウィスカーをテンプレートとしてテープキャストにより成形し、粒成長の核として用いることで配向制御を行い、強度、靭性を改善する例も報告されている。我々のグループでは、強磁場を用いることにより非立方晶系構造で結晶磁気異...
Coating of Oriented β-SiAlON:Eu2+ Phosphor Layer on ITO Glass by Magnetic Field-Assisted Electrophoretic Deposition Process
UCHIKOSHI, Tetsuo, ZHANG, Chenning, LIU, Lihong, SUZUKI, Tohru, HIROSAKI, Naoto, SAKKA, Yoshio
The 6th NIMS-UR1 Workshop   26 Oct 2016   
Electrophoretic deposition (EPD) technique assisted with a 12 T strong magnetic field was utilized to fabricate crystalline-oriented β-sialon:Eu2+ phosphor deposits on ITO glass substrates. The direction of the applied magnetic field was perpendic...
Microstructure control in bulk ceramics by colloidal
SUZUKI, Tohru, KOBAYASHI, Kiyoshi, UCHIKOSHI, Tetsuo, SAKKA, Yoshio
Workshop on Advanced Inorganic Materials (WAIM 2016)   17 Oct 2016   
Tailoring the crystallographic orientation in ceramics is very useful for improving their properties. A magnetic field is shown to be very effective in controlling the crystallographic orientation in bulk ceramics. We reported that the colloidal p...
The Method of Kramers-Kronig Transform Effective to the Impedance Spectrum of Lithium Battery
KOBAYASHI, Kiyoshi, SAKKA, Yoshio, SUZUKI, Tohru
PRiME2016   2 Oct 2016   
The Kramers-Kronig transform algorithm which would applicable to lithium ion battery system is tested for the measured impedance spectrum using coin type lithium ion battery.
Fabrication of Dense Ceramics and the Electrical Conductivity Anisotropy of the Textured MgO-doped Lanthanum Silicate Oxyapatite
Yuki Shimura, KOBAYASHI, Kiyoshi, SUZUKI, Tohru, UCHIKOSHI, Tetsuo, SAKKA, Yoshio, Takaya Akashi
PRiME2016   2 Oct 2016   
Crystal oriented MgO-doped lanthanum silicate oxyapatite was fabricated by colloidal process under strong magnetic field. By the conductivity measurements using the crystal oriented ceramicsc, the oxide ion conductivity parallel to c-axis is much ...
放電プラズマ焼結を用いた透光性Yb:Y2O3セラミックスの開発
中沢俊亮, 古瀬裕章, 吉田 英弘, 森田 孝治, 鈴木 達, 金 炳男, 川村みどり, 目 義雄, 平賀 啓二郎
第77回応用物理学会秋季学術講演会   13 Sep 2016   
我々は,放電プラズマ焼結法(Spark Plasma Sintering: SPS)による新規レーザー材料の探索に取り組んでいる.SPS法は,高速昇温が可能,低温・短時間で緻密化が可能,大口径焼結体の合成が可能,等の特長を有する通電焼結装置であり,近年多くの機能性材料合成に使用されている.特に短時間焼結によって粒成長を抑制でき,平均粒径sub-mの微結晶材料の焼結と,これによる機械強度の向上が期待できる.本研究では、Yb添加Y2O3セラミックスをモデル材料として、SPS法と...
LSCF系層状ペロブスカイト型混合導電体の特性に及ぼすAサイトイオン欠損の影響
矢野 広将, 小林 清, 鈴木 達, 打越 哲郎, 目 義雄, 明石 孝也
第29回秋季シンポジウム   7 Sep 2016   
YSZを電解質とするSOFCセルの構築プロセスにおいて、カソード電極材料の選択及びその界面における高抵抗反応相の生成・抑制はSOFC特性に影響を及ぼす重要な課題である。本研究では、固体酸化物型燃料電池の空気極材料の1つであるR-P型層状ペロブスカイト構造を有するLSCF系酸化物((Sr3-xLax)(Fe2-yCoyO6+δ))について、Aサイトイオンにわずかな欠損を与えたSLFC( (Sr2.45La0.55)( FeCo)O6+δ)粉末の合成を行い、合成した試料粉末と8YSZ粉末との反...
放電プラズマ焼結を用いた透光性Yb:Y2O3 多結晶体の合成
中沢俊亮, 古瀬裕章, 川村みどり, 平賀 啓二郎, 吉田 英弘, 森田 孝治, 鈴木 達, 金 炳男, 目 義雄
日本セラミックス協会 第29回秋季シンポジウム   7 Sep 2016   
透光性多結晶体が固体レーザー分野において大きな役割を果たしており、特に単結晶体と同程度の熱伝導率を有し,10 cm角の大口径化が可能な透光性ヤグ多結晶体は,医療や高強度物理等の次世代レーザー応用のための母材として国内外において盛んにレーザー開発が行われている.我々は放電プラズマ焼結法(SPS)によるレーザー品質の焼結体合成に取り組んでいる.本研究では, SPS 法の有効性をYb:Y2O3 セラミックスの合成において調査した.現在,保持時間60 min の時に添加濃度1 at.%と5 at....
Anisotropic ion-conductivity of highly textured MgO-doped lanthanum silicate oxyapatite dense ceramics
志村 裕紀, 小林 清, 鈴木 達, 打越 哲郎, 目 義雄, 明石 孝也
セラミックス協会 第29回秋季シンポジウム   7 Sep 2016   
オキシアパタイト型ランタンシリケート(LSO)は中低温域でイットリア安定化ジルコニアよりも高い酸化物イオン伝導度を示す。LSOへのMgOドープによる伝導度向上の報告があるが、我々のグループではMgOをドープした系におけるイオン伝導度の異方性を明らかにしている。そこで本研究では、この系での結晶配向制御による、更なる特性向上を目的とした。既往の研究において報告されている伝導度の高い組成の粉末を合成し、粒子が良分散したスラリーを強磁場中においてスリップキャスト成形することで、結晶がc軸に配向した...
Improvement of thermal conductivity and translucency in AlN by microstructure control
鈴木 達, 今井 健人, 清野 肇, 西村 聡之, 目 義雄
日本セラミックス協会秋季シンポジウム   7 Sep 2016   
AlNは難焼結性材料であるが、Y2O3やCaF2などの焼結助剤を用いることで焼結が行われており、透光性の付与も可能である。AlNは六方晶構造であるため、c軸方向を揃えることで粒界での散乱が軽減され、透光性が向上すると期待される。また、c軸方向での熱伝導も他の方位に比べて若干高くなることが報告されている。そこで、焼結時および成形時に外場を印加するプロセスとなる、CaF2助剤とSPSを用いることによる緻密化による透光性付与、さらに12Tでの回転磁場中成形を用いることによる結晶配向制御をおこなう...