若手研究者産学連携
プラットフォーム
このシーズに
問い合わせる
ビジョン
工業製品の耐食性と比強度を高めるため，チタン合金の使用は増加している。一方で，鉄鋼材料に比して，チタンおよびチタン合金のリサイクル方法は未成熟である。酸化チタン皮膜の安価な製造法として，かつチタン材料の新たなリサイクル法として，チタン切削屑から酸化チタン原料を得て，溶射原料として活用することが考えられる。提案技術は，工業的にスケールアップが容易な溶射を活用するため，酸化チタン皮膜の安価な製造法としても展開できる。
これまでに，溶液プラズマ溶射法（SPPS）によるリン酸カルシウムや酸化チタン皮膜の製造に成功している．また，酸化チタン皮膜は光触媒特性を示し，特に可視LEDによる抗菌性を発揮するなど，耐食性・耐摩耗性のみならず機能性材料としても使用しうることが見出されている．
最終用途例
APPLICATION
チタンのスクラップは，鉄鋼材料への添加物程度しかリサイクル用途がなく，コストの低減と新規用途開拓によるリサイクル促進が強く求められている．チタンの加工くずから錯体溶液を作成して，原料粉末を経由せず溶射皮膜を製造する技術を構築する．これにより，新規用途開拓及び，粉末飛散による作業者へのリスクを低減し，従来皮膜と同様の性質を示す皮膜を製造できる．SDGｓ達成に直接貢献する技術開発に位置づけることができる．
強み
チタン材料のリサイクル技術としては，スポンジチタンの脱酸剤添加による純度向上の研究が進められている．一方で，酸化チタン自体はナノ粒子の製造研究なども進んでいるものの，チタン及びチタン合金のリサイクルは総じて未成熟の市場である．用途展開が見込めないためリサイクル自体が企業の負担となっている．そのため，チタン切削くずなどのスクラップを酸化チタン皮膜として用途展開する新発想の本提案は，環境負荷低減を志向した技術開発の観点からも有意義である．
テクノロジー
これまでの大気プラズマ溶射ガンと共有して溶液，懸濁液を供給可能な供給装置を自作して，協力企業と溶射条件を最適化しました．その結果，微細粉末を用いた懸濁液プラズマ溶射と，錯体混合溶液を用いた溶液プラズマ溶射により皮膜が成膜可能な条件を見出すことに成功しました．X線解析などの微細構造評価において，従来原料粉末を用いた皮膜と同様の組成が得られていることが確認されています．
共同研究仮説
溶射技術は枯れた技術（レガシー技術）と思われがちで，成膜過程のメカニズムをブラックボックスにしたまま，プロセス条件と成膜効率，皮膜特性評価が行われてきました．その匠の技の起源を，材料合成場として捉えメカニズム解明に注力することで，次世代皮膜合成，ナノ皮膜合成，積層造形など，多くの可能性が広がるものと確信しています．
イベント動画
研究者
2007年3月九州大学大学院工学府機械科学専攻博士課程修了 博士（工学）
2007年4月～2007年9月九州大学工学府 学術研究員
2007年10月～2012年3月 長岡技術科学大学産学融合トップランナー養成センター産学融合特任講師
2012年4月～2014年3月 長岡技術科学大学大学院技術経営研究科・システム安全専攻・講師
2014年4月～現在 長岡技術科学大学大学院技学研究院・システム安全工学専攻・准教授：生体材料および皮膜の機械的特性に関する研究に従事
){kind=link}
){kind=link}