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名古屋大学など、熱膨張が極めて小さな樹脂複合材料ペレットの量産に成功

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NEDOの産業技術研究助成事(若手研究グラント)の一環として、名古屋大学の竹中康司准教授は、理化学研究所、高純度化学研究所と共に、熱膨張が極めて小さな樹脂複合材料ペレットの量産化に成功したと発表した。

具体的には、大きな負熱膨張特性(一般とは逆に、温度が上がると縮む性質)を示すマンガン窒化物を熱膨張抑制剤として配合した樹脂複合材料ペレットを、産業利用に対応できる100kgレベルで製造することに成功した。この材料は室温を含む広い温度域で熱膨張が低く抑えられており、とりわけ20~70℃では線膨張係数がおよそ5ppm/℃と、樹脂単体に比べて1/10程度、一般的に低膨張材料とされるセラミックと比べてもより小さくなっている。マンガン窒化物の組成や樹脂の種類、それらの配合比を調整することで、熱膨張特性を制御することが可能だという。

加工機械、半導体製造装置、光学機器、計測機器、電子デバイスなど、高精度が求められる半導体デバイス製造や、部品のわずかな歪みが機能に深刻な悪影響を与える精密機器などの分野では、熱膨張という固体材料の性質を制御・抑制することが求められている。また、最近精力的に研究開発が展開される熱電変換や燃料電池といったエネルギー・環境技術についても、それらの機能安定化のためには熱膨張制御が必須とされている。

本研究開発により製造されたペレットは、通常の射出成形のラインで加工が可能で、部材のわずかな歪みがピントのぼけなどにつながる光学機器はじめ、製造・加工設備、計測機器など今後の広範な実用が期待される。なお、この成果は、2012年2月15日~17日に開催される「nanotech2012」(東京ビッグサイト)で展示を予定している。

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