東北大学金属材料研究所、東京工業大学応用セラミックス研究所、大阪大学接合科学研究所連携プロジェクト
(平成17〜21年度)

金属ガラス・無機材料接合技術開発拠点

特任教授:黒田敏雄(kuroda)
准教授:阿部浩也(h-abe)
特任助教:寺島岳史(terajima)
(個人HP)
※Emailは(カッコ)内に"@jwri.osaka-u.ac.jp"を付けて下さい。

【プロジェクトの使命】
 金属材料及びセラミックスを主とする新機能材料の開発を重点的に研究してきた東北大学金属材料研究所、東京工業大学応用セラミックス研究所と、機能材料の接合技術の開発に携わってきた大阪大学接合科学研究所の連携により研究拠点を形成し、新機能材料の開発段階から接合機能を考慮した材料開発を進める。接合科学研究所では接合に必要な材料機能特性を提供するとともに、新機能材料に適した新接合プロセス開発を同時並行的に進めることにより新機能材料の実用化を促進し、その迅速化を図るとともにそのシステムを構築する。これらの連携研究を通じて3つの異なる学問分野の融合による新たな材料科学の学問体系を確立する。

【研究内容】

(1)環境・エネルギー材料開発プロジェクト
 金属ガラス水素分離膜を開発し、それを用いて二段式水素分離・生成システムを構築することを目的とする。水素分離膜とセパレータ間の薄膜接合法がキーテクノロジーとなるが、本プロジェクトではエネルギー投入量を最適化するインテリジェント型接合法によりこの難問を解決する。

(2)エレクトロニクス材料開発プロジェクト
 実装の高密度化による接合部、基板配線の微細化や発熱量の増加、さらには実装温度の上昇に対し、本プロジェクトは環境調和型低温接合技術、超微細パターニング技術、高機能表面処理技術の確立を目的とする。

(3)高度生体材料創製プロジェクト
 生体材料創製のためにチタンハイドロキシアパタイト(HAp)との新接合法の開発を目的とする。生体内では、チタンとHAp間の強固な接合が必要であり、また割れの入らないHAp圧膜を形成するための低温接合技術を開発する。

(4)ナノ構造界面制御接合プロセスプロジェクト
 結晶粒を数百ナノメートル程度に超微細かすることにより、高強度か、高機能化を図った素材に対してその特性を十分に生かしながら接合する技術を確立する。接合部における入熱分布の制御を行うと同時に、接合中に機械的なひずみ加工プロセスを導入することにより、結晶方位を制御しながら結晶粒の粗大化を防ぐ。

(5)異材ナノ界面高機能化プロジェクト
 金属実用構造材料に対して極限環境機能材料を成膜複合化させることによる多元環境下における構造体の耐熱・耐食性・長寿命化の実現を目的とする。本プロジェクトでは、種々の成膜法を駆使して、界面原子構造をナノレベルで精密に制御しながら目的の構造体を創り出す。さらに、その機能を耐環境性・界面応力解析・接合強度試験などにより多面的に評価し、高信頼性界面設計法を確立する。