研究者情報 （詳細表示）
講師
こんどう じゅんや
近藤 淳哉
| □所属 |
工学部 |
| □最終学歴 |
京都大学工学研究科博士後期課程（1997年3月） |
| □学位 |
京都大学博士（工学、1998年7月）
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| □職歴 |
東京ガス株式会社基礎技術研究所（1993年4月〜1997年9月）
岐阜大学工学部機械システム工学科助手（1997年10月〜2002年7月）
滋賀県立大学工学部材料科学科講師（2002年8月〜現在）
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| □専門分野 |
材料物性 |
| □研究課題 |
高純度水素製造用水素透過膜の開発及びその物性の研究。イオン結晶の物質テンソル特性、特に輸送現象の原子論に関する研究。固体電解質型燃料電池材料の研究・開発。 |
| □教授科目 |
材料強度物性、材料量子論、材料科学実験、定量分析実験 |
| □学会での活動状況 |
日本金属学会、日本物理学会、日本電子顕微鏡学会 |
| □URL |
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主な研究実績
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Ti−V合金の窒化機構に関する研究
Ti合金における窒化機構及び窒化による強化機構を、微視的に明らかにするための研究を行った。特に、プラズマ窒化法と、従来のガス窒化法における、これらの機構の違いに着目して行った。電子線回折法及びX線集合組織測定法による、窒化層及び母相を構成する各相間の結晶学的方位関係の決定、EPMA，XRD，TEMを用いた窒化層の様々な深さにおける平面観察及び断面観察、EPMA，XPSによる表面分析により、ガス窒化よりプラズマ窒化で形成された窒化層のほうが，耐摩耗性に優れていることを説明し、またε−Ti2N相は約10nm間隔で内部双晶を形成しており、これが、ε−Ti2N相が他の相に比べて極端に硬い理由であることが分かった。本研究は、窒化層において、マルテンサイト変態同様、組織変化による硬化機構が顕著に働いていることを初めて示したものである。
TEMによる材料評価法に関する研究（UTW−EDSによる定量分析法の開発）
TEMに備え付けられたUTW型EDSを用いて、今まで全く報告のない、セラミックス中のカチオン濃度を定量分析するために、十分な吸収補正のできる定量法を開発した。同時に、定量時における取り扱いが曖昧であったアニオンについて着目し、どう取り扱うべきかについて検討を行った。
安定化ジルコニアの電気化学特性に関する結晶学的研究
酸素イオン伝導体であるY2O3安定化ジルコニア（YSZ）の時効に伴う導電率低下の原因と導電率のドーパント濃度依存性の原因を明らかにするために、導電率測定及び酸素イオンの移動の活性化エネルギー測定を行い、電気化学的特性の変化から原因を調べるとともに、時効に伴う微視的組織変化をXRD及び高分解能TEMを用いて、また、局所構造変化をEXAFS測定及び内部摩擦法を用いて調べ、時効に伴い見られる諸現象は、周期性を持った格子歪みの異方性を緩和するために、酸素イオン空孔がZrイオンに短範囲規則化した結果であることを明らかにした。上記原因究明をもとに、導電率が幅広いドーパント濃度域で従来のジルコニアより高く、実用温度域において劣化しない、新規のジルコニア固体電解質を開発した（特許申請中）。
水素選択透過膜の開発
メタンの水蒸気改質により得られる水素を、Pd合金膜を用いて選択分離し、高純度水素を得る方法がある。ここで重要な点は、合金膜中の水素の拡散が早く、ピンホールがなく、十分薄いことであり、かつ十分な機械的な耐久性（耐水素脆化、耐クリープ特性）を持つということである。現在このような要求に見合う材料として、積層圧延法による高融点合金系の複合材料の開発（特許申請中）及び水素脆化機構とその防止法の研究を行っている。また、室温から中高温における高融点遷移金属（Pd，Ta，Nb）表面及び内部での水素と格子欠陥（不純物元素、空孔、転位など）の相互作用及び触媒機能の基礎研究を行っている。
イオン結晶の物質テンソル特性と電気伝導機構
イオン結晶（特に安定化ジルコニア及びチタンア）単結晶の導電率、誘電率、弾性率、圧電定数、内部摩擦（弾性双極子）、及び誘電緩和をテンソル量として測定し、異方性（方位依存性）を調べるとともに、これらの結果から欠陥の対称性と欠陥の存在による群論から予想される方位依存性からの逸脱を調べている。時効によって導電率が顕著に低下した単結晶についても同様の測定を行い、イオン伝導機構の結晶学的に重要な因子を調べている。さらに、一軸で繰り返し及び一定応力付加を受けたときの、上記の物質テンソルの変化及び2次、3次効果の有無を調べたり、ブリュアン散乱法を用いたフォノンスペクトロスコピーにより、電気伝導機構の理論的な解明を目指すとともに（特に弾性異方性と局所的圧電効果に注目して）、疲労亀裂発生機構などに関しても検討している。
これまでの研究から、立方晶ジルコニアの導電率テンソルが2階のテンソルであるにもかかわらず、異方性を示すことを発見し、これは導電単体である酸素イオンが理想的な4面体位置から僅かにずれており、酸素イオン副格子が菱面体構造を取るためであることを明らかにした。また、内部摩擦の解析から、欠陥対は酸素イオン空孔−ドーパントイオン、ドーパントイオン−ドーパントイオンの2種類があり、時効により格子歪みの異方性の緩和と欠陥対称性の変化が起こることを明らかにした。 |
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地域貢献活動
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