多孔質セラミックス

RESEARCH & DEVELOPMENT

ノリタケのテクノロジー

研究開発事例

ノリタケでは、セラミックス材料中の孔（あな）を利用して様々な機能を発現させる『多孔質セラミック材料』の研究・開発を行っています。身近なものでは食品の乾燥剤としてなじみのあるシリカゲルも微細な孔（細孔）を水分の吸着に利用したセラミック材料の一つです。私たちは、セラミックス中の孔の量、大きさ、形状を制御する方法を研究し、新しいもしくは優れた性能を示すセラミック材料を創製することを目指しています。

【細孔の大きさの国際的分類】
マイクロ孔：＜2ｎｍ　　
メソ孔： 2～50ｎｍ
マクロ孔： 50ｎｍ～
（IUPAC，Manual of Symbols and Termilogy（1972）より）

多孔質セラミックスの応用例

分離膜（多孔質基材）（マイクロ孔、メソ孔）
触媒担体（メソ孔、マクロ孔）

砥石（マクロ孔）
マイクロナノバブル高効率気液反応装置

研究内容

多孔質セラミックス作製プロセスの研究

多孔質セラミックス製品を作る様々な方法の研究開発を行っています。既存のプロセスの高度化と最先端技術の導入を行い、作製方法の特徴を活かし多孔質セラミックスに従来にない高い性能を与えることを目的としています。

●成形（例：押出成形、プレス成形）
●製膜（例：ディップコーティング、化学蒸着（CVD）法）

細孔構造（孔の量、大きさ、形状）の解析

作製した多孔質セラミックスがどのような特性を持っているか評価する手法の研究開発を行っています。分子レベルからミリオーダーまで、様々な解析を装置を駆使して解析を行っています。

●ガス吸着法、水銀ポロシメトリー
●透過量評価、フラクタル解析

機能性のシミュレーション

熱を伴うガス・気体の流れから材料の分子構造まで、マクロからミクロに至る様々な物質の動き・構造を計算をコンピューターシミュレーションを用いて予測する手法の研究開発を行っています。

●流体力学計算（CFD）、分子動力学計算（ＭＤ）、第一原理計算

アプリケーション研究

多孔質セラミックスの特徴を活かした、様々な分野に応用可能なアプリケーション研究を行っています。

●3Dプリンターを用いたセラミック中子作製技術の研究
●セラミック多孔体を用いたマイクロナノバブル発生技術の研究

研究事例

自由に立体を造形できる「３Ｄプリンター」。すでに樹脂や金属を材料としたものは普及しつつありますが、当社ではセラミックス製品用の３Ｄプリンターの粉末材料の開発に取り組んでいます。例えば、航空機エンジンのタービン翼に使われるセラミック中子の製造にこの技術を用いれば大幅に工程が短縮できます。無機のセラミックスに対応することで３Ｄプリンターの用途を大きく拡げ、手軽にファインセラミックス部品を作ることのできる夢の技術の実現を目指しています。

セラミック多孔体を用いたマイクロナノバブル発生技術の研究

1ミリ以下の泡をマイクロバブル、1ミクロン以下の泡をナノバブルと呼びます。マイクロバブル・ナノバブルは飲料、食品、化学工学、電子デバイス、廃液処理、バイオ等、色々な分野で活用が進んでいます。当社は、セラミック材料の細孔を利用した、マイクロナノバブル発生器およびその応用研究を行っています。多孔質セラミックス材料を用いたマイクロナノバブル発生器は、水・有機溶剤等様々な液体中で、液体に大きな力を加えることなくバブルを発生できるという特徴があります。その特徴を活かし、生活および産業の様々な用途に役立つ技術を研究しています。