本セミナーは、金属ナノ粒子・微粒子を「作る (合成) →整える (表面・分散) →確かめる (評価) →使う (インク/ペースト・焼結・応用) 」の流れで、1日で一気通貫に整理する集中プログラムです。粒径・形状・表面状態は、合成条件だけでなく、分離回収や再分散、配合設計、焼結条件にまで影響し、最終特性 (導電性・触媒活性・信頼性) を左右します。本講義では、理論 (なぜそうなるか) と実務 (どう設計・評価・改善するか) を行き来しながら、再現性・スケールアップ・コスト・耐酸化性といった実装課題にも踏み込みます。
また、表面有機膜・酸化膜、金属コアの微細構造など、性能を支配する因子を「どの測定で」「どう読み」「どう制御方針に落とすか」を具体例で解説します。加えて、電子材料・触媒用途を中心に、可能な範囲で光学・磁性応用の考え方にも触れ、産業応用の視点から今後の展開を議論します。
- 金属ナノ粒子・微粒子の基礎と設計指針
- 金属ナノ粒子研究の発展と位置づけ (何ができる/どこが難しい)
- サイズ・形状・表面が特性を決める:基礎科学
- 高機能化の設計指針 (用途から逆算する設計)
- 合成プロセス総論:再現性・粒径制御・低コスト化
- 代表的合成ルートの整理
- 均一粒子径を得るための要点
- 合成プロセス設計と最適化
- 保護剤・添加剤による粒径/形状制御 (効く因子の見極め)
- 低コスト化の戦略
- 大量合成・スケールアップの勘所
- 小スケールからバッチ生産へ:崩れやすいポイントと対策
- 高収率化・原料選択・工程簡素化の考え方
- 化学還元法以外の合成アプローチ (位置づけと使い分け)
- 金属種別の設計・合成のポイント (用途と課題で整理)
- 金ナノ粒子
- 銀ナノ粒子
- 白金族ナノ粒子
- 銅・ニッケルナノ粒子
- その他遷移金属
- 用途別最適化
- 構造・表面の評価
- 先端電子顕微鏡による形態・構造解析の勘所
- 表面酸化層・表面吸着分子 (有機膜) の捉え方と解釈
- ゼータ電位・粒度分布測定
- 「評価→原因仮説→改善」につなげる読み解きの手順
- 回収・固液分離・再分散:分散安定化を“工程”として設計する
- ナノ粒子の回収・固液分離技術
- 高効率回収、分離プロセスの最適化
- 再分散性を損なわない分離設計
- 再分散と分散安定化 (基礎と実践)
- 固体ナノ粒子の再分散技術
- 溶媒交換を使った分散制御
- 長期安定化の考え方
- 分散安定性の評価
- 高性能インク/ペースト化
- ペースト・焼結:低温焼結を成立させる設計とメカニズム
- 金属ナノ粒子ペーストの調製と特性評価
- 低温焼結銅微粒子技術
- 高安定性・新規銅ナノ粒子システムの考え方
- 焼結挙動のリアルタイム観察と解析
- SEM等を用いた焼結プロセスの可視化
- 焼結の見える化から条件設計
- 焼結特性の解析と応用展開
- 応用と未来展望:研究成果を実装へつなげる
- 電子部品・高性能電子材料への応用
- 電極材料としての金属ナノ粒子
- 触媒分野での利用と発展可能性
- 産学連携・実用化事例から学ぶ開発の進め方
- まとめ/質疑・ディスカッション
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