【公開日：2025.06.26】【最終更新日：2025.06.16】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22TU0204
利用課題名 / Title
金属含有光造形３Ｄプリンタ樹脂
利用した実施機関 / Support Institute
東北大学 / Tohoku Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion
キーワード / Keywords
光造形３Ｄプリンティング、構造材料、エネルギー材料,電子顕微鏡/Electron microscopy,二次電池/ Secondary battery,燃料電池/ Fuel cell,メタマテリアルメタマテリアル/ Metamaterial
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
工藤 朗
所属名 / Affiliation
東北大学 材料科学高等研究所
共同利用者氏名 / Names of Collaborators Excluding Supporters in the Hub and Spoke Institutes
桑野聡子
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Supporters in the Hub and Spoke Institutes
長迫実
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
金属ナノ粒子を混合した紫外線硬化樹脂で3Dプリントした構造を、真空・高温下で焼結、炭素化する。その際に起こる炭素-金属間の反応による黒鉛化の影響を調べた。具体的にはニッケルナノ粒子を分散させ焼結した炭素材料を調査した。
実験 / Experimental
試料調整は金属ナノ粒子を含む樹脂を加工することによって作製し、その一部を電子線が透過するサイズの粉末にした。このように作製したサンプルを収差補正電子顕微鏡（JEM-ARM200F）を用いて観察をした。具体的には TEM（透過電子顕微鏡）モードで明視野像および回折パターンを取得し、結晶構造を調べ、STEM（走査型透過電子顕微鏡）モードでZコントラストならびに特性エックス線による組成分布の同定を行った。さらに化学結合状態に関する情報を EELS（電子線エネルギー損失分光）により調べた。
結果と考察 / Results and Discussion
微粒子の分散状態に関する知見を最初に得、それに基づいて金属/炭素界面を調べた。ニッケルと炭素が接触している領域において化合物が形成されている可能性が示唆されたが詳細は今後の観察結果を待つこととした。ニッケルのない場合と比べグラフェンシートがはっきりと観察された。 化学反応にかかわる情報としてはカーボン吸収端のエネルギーを詳細に調べた。その結果、sp3 軌道の形成は認められず、その一方でグラファイトの生成を示すプロファイルが得られた。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件