日本が独占している超小型セラミックビードの製造技術、韓国国産化に1歩近づく＝韓国報道

　韓国国内の研究陣が超小型ビード製造用の高硬度・高密度セラミックマイクロ粒子製造技術を開発した。今後、商用化技術の開発まで続けば、日本メーカーが独占している30マイクロメートル級以下の超小型、高硬度セラミックビード製造技術を韓国国産化できる見通しだ。

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　韓国材料研究院は26日、「ミン・ユホ氏とチェ・ジョンジン氏のセラミック材料研究本部機能セラミック研究室博士研究チームがセノテックとの共同研究を通してナノスケールのジルコニア超粒子組立制御技術を開発した」と明らかにした。

　今回開発された超粒子組立制御技術は、ナノ粒子のコロイドサスペンション分散の安定性と組立速度を同時に制御し、球形度と密度の高い超小型セラミック球形組立体を作ることができる技術だ。この技術を利用して作った超小型セラミックマイクロ粒子は、イットリア安定化ジルコニアセラミックバルクやフィルム素材に比べて優れた硬度を示している。球形度と理論的相対密度はそれぞれ99%と98%以上を記録した。

　セラミックビードは約0.05~10マイクロメートルの大きさを持つ球形のセラミック素材である。従来のセラミックビード製造工程で30マイクロメートル級以下の超小型セラミックビードを作るには、技術的な限界があった。小さく作らなければならず、セラミックビード自体の高硬度、高密度の特性も兼ね備えなければならない。外形的に精密な大きさ調節と高い球形度を持つように製造することも重要だ。

　研究チームは、超粒子エンジニアリング技術を基に、球形度や密度の高い超小型セラミック組立体も製造した。焼結工程を制御し、硬度と弾性係数が良くなったセラミックマイクロ粒子へと変化させた。開発されたマイクロ粒子の硬度は約27ギガパスカルで、同じ組成の他工程で開発された素材と比較して、最も優秀な値を示した。弾性係数も210ギガパスカルだった。

　セラミックビード市場そのものは大きくないが、日本の輸出規制事態のようにビードの需給が中止される事態が発生すれば、それを必要とする積層セラミックコンデンサや二次電池関連部品の生産が不可能であることから、技術の国産化が必要である。

　ミン・ユホ博士は「高密度・高硬度・球形度が高いセラミックマイクロ粒子製造技術を確保し、日本の業者が独占する超小型セラミックビードの製造商用化に近づいた」とし、「対日依存度を脱皮し、多様な産業分野で活用できる」と述べた。

　研究結果は、国際学術誌「ACS Nano」でオンライン掲載された。