超長寿命用途の新規自己治癒材料における外部トリガー機構の有用性評価

本研究では，外部トリガーを介した自己治癒機能という新規自己治癒材料の材料設計概念を提案し，その基礎学理を確立することである．以下に示す検討項目をそれぞれ明らかにすることで，自己治癒機能におよぼす外部トリガーの有用性を実証する．１．自己治癒反応系を選定する．２．外部トリガーおよび選定した反応系の基礎特性を個別に評価する．３．得られた反応系，外部トリガーそれぞれの特性から，この二つが連動し外部トリガーを介した自己治癒機能を発現することを検証する．これら項目を遂行し，外部トリガーを介した最適な反応物，反応系を選定することにより材料設計概念を提案し，その基礎学理を確立する．前年度では，外部トリガーに用いるデバイスを検討しマイクロ波加熱に着目した。本年度は，このマイクロ波加熱が外部トリガーの有用性について調査した。マイクロ波加熱の選択加熱の特性を用いて，き裂の接合性について確認した。実験方法はき裂を模擬したセラミックス破面にマイクロ波エネルギーの吸収率が高い粉末を塗布し，接着した状態でマイクロ波を照射した。その結果，粉末がマイクロ波エネルギーを吸収し高温となることを確認した。さらに，高温になった粉末が作用して破面同士を接合することが確認された。これらの結果から，マイクロ波加熱の特性である選択加熱により，局所的に材料を高温にし化学反応を促進することが可能であることがわかった。マイクロ波加熱は，外部トリガーとして有用であり，新規的な自己治癒機構として期待できることが示された。外部トリガー機構としてマイクロ波加熱の有用性は，２件の国内講演を行い，学術論文1報を投稿中である。

本研究では，外部トリガーを介した自己治癒機能という新規自己治癒材料の材料設計概念を提案し，その基礎学理を確立することである．以下に示す検討項目をそれぞれ明らかにすることで，自己治癒機能におよぼす外部トリガーの有用性を実証する．１．自己治癒反応系を選定する．２．外部トリガーおよび選定した反応系の基礎特性を個別に評価する．３．得られた反応系，外部トリガーそれぞれの特性から，この二つが連動し外部トリガーを介した自己治癒機能を発現することを検証する．これら項目を遂行し，外部トリガーを介した最適な反応物，反応系を選定することにより材料設計概念を提案し，その基礎学理を確立する．前年度では，外部トリガーに用いるデバイスを検討しマイクロ波加熱に着目した。本年度は，このマイクロ波加熱が外部トリガーの有用性について調査した。マイクロ波加熱の選択加熱の特性を用いて，き裂の接合性について確認した。実験方法はき裂を模擬したセラミックス破面にマイクロ波エネルギーの吸収率が高い粉末を塗布し，接着した状態でマイクロ波を照射した。その結果，粉末がマイクロ波エネルギーを吸収し高温となることを確認した。さらに，高温になった粉末が作用して破面同士を接合することが確認された。これらの結果から，マイクロ波加熱の特性である選択加熱により，局所的に材料を高温にし化学反応を促進することが可能であることがわかった。マイクロ波加熱は，外部トリガーとして有用であり，新規的な自己治癒機構として期待できることが示された。外部トリガー機構としてマイクロ波加熱の有用性は，２件の国内講演を行い，学術論文1報を投稿中である。