中空シリカの合成、設計と構造制御

中空シリカは、粒子内部に空隙を有する特徴的な構造により、軽量性、断熱性、光学特性など、通常のシリカ粒子とは異なる機能を持つ材料です。近年では、樹脂用軽量化フィラー、断熱材料、ファインケミカル、電子材料など、さまざまな分野での活用が期待されています。中空シリカの性能は、粒子径、空隙率、シェル厚、粒子強度などによって大きく変化するため、用途に合わせた材料設計や製造条件の調整が重要となります。 　本講座では、シリカの基礎知識から、中空シリカの特徴、発泡法・テンプレート法による製造技術、構造制御、物性評価、用途展開までを、実務的な視点を交えながらわかりやすく解説します。 　シリカ・無機粉体メーカーの技術者をはじめ、化学・素材、樹脂・塗料、断熱材、電子材料メーカーなどで研究開発、製造、品質管理、用途開発に携わる方、さらには中空シリカをこれから学びたい方にも大変おすすめのセミナーです。中空シリカの基礎から応用まで幅広く理解を深め、今後の材料開発や製品設計、新たな用途探索に役立てていただければ幸いです。

1. シリカとは
   1. 結晶性シリカ
   2. 非晶質シリカ
   3. 合成シリカの種類と特徴
   4. シリカの基本構造と物理化学的性質
2. 中空シリカとは
   1. 中空シリカの構造と特徴
   2. 中空シリカの重要物性
   3. 中空構造による機能発現
   4. 粒子径・空隙率・シェル厚と物性の関係
   5. 中空シリカの高機能化に向けた材料設計
3. 中空シリカ微粒子の製造方法と構造制御
   1. 発泡法
      1. 発泡法の基本原理
      2. 中空構造の形成メカニズム
      3. 製造条件と粒子構造の関係
      4. 発泡法の特徴と課題
   2. テンプレート法
      1. テンプレート法の基本原理
      2. ハードテンプレート法
      3. ソフトテンプレート法
      4. シリカ前駆体の反応とシェル形成
      5. テンプレートの除去方法
      6. テンプレート法の特徴と課題
   3. 中空シリカの構造制御
      1. 粒子径・粒度分布の制御
      2. 空隙率・中空径の制御
      3. シェル厚・シェル構造の制御
      4. 粒子強度と中空構造の関係
      5. 製造条件と粒子物性の関係
   4. 製造上の課題と対策
      1. 粒子の凝集と分散性
      2. シェルの破損・変形
      3. 製造再現性と品質の安定化
      4. スケールアップに向けた留意点
4. 中空シリカの用途
   1. 軽量化剤
      1. 樹脂・塗料用軽量化フィラー
      2. 断熱材料
      3. 軽量化と粒子強度の関係
   2. ファインケミカル
      1. 光散乱・光学機能材料
      2. 吸着材料・触媒担体
      3. 機能性物質の内包・徐放材料
   3. 電子材料
      1. 低誘電率フィラー
      2. 電子部品・封止材料
      3. 電子材料に求められる物性と品質
   4. 用途に応じた中空シリカの材料設計
5. 中空シリカの評価方法
   1. 粒子形状
      • SEM観察
      • TEM観察
   2. 粒子径・粒度分布
   3. 空隙率・中空率
   4. かさ密度
   5. 真比重 (真密度)
   6. 比表面積・細孔構造
   7. 熱伝導率
   8. 粒子強度・耐圧性
   9. 不純物金属
   10. 評価方法の選定と測定上の注意点
6. まとめ
   1. 中空シリカの製造・構造制御のポイント
   2. 用途に応じた物性設計と評価の考え方
   3. 今後の技術開発と用途展開
• 質疑応答