非金属無機固体材料創製の科学入門　　


　非金属無機固体材料（広義のセラミクス）の材料創製について簡単に説明する。
　非金属無機固体材料はイオン結合ないし共有結合性のものが多く融点が高い、脆く塑性加工が
できない、構造材料としてよりも機能材料（電気・磁気・光学的性質）としての用途が多いなどの理由
により金属材料とは異なる部分が多く、合成法も従って異なる場合が多い。
　ここでは単結晶育成、焼結（狭義のセラミクス）、ガラス、薄膜および主にこれらの合成の原料
となる粉体（微粒子）の合成について簡単に説明する。


　＜　目　次　＞　　　　


[�T　単結晶育成]

（１）　液相からの単結晶成長

（１−１）融液（メルト）からの成長

　Ａ．　ルツボ中固化法

（１−１−１）　ブリッジマンBridgman法
（１−１−２）　温度勾配固化Ｇradient Freeze法（タンマンTamman法）
（１−１−３）　シュミットSchmid法（熱交換法Heat ExchangeＨＥ法）
　　
Ｂ．　ルツボからの引き上げ法

（１−１−４）　キロプロスkyropoulos法
（１−１−５）　回転引き上げ法・チョクラルスキーCzochralski法（ＣＺ法）　
（１−１−６）　液体封止チョクラルスキー法Liquid Encapsulation CzochralskiLEC法　

Ｃ．　形状制御結晶成長法

（１−１−７）　ＥＦＧEdge defined Filmed Growth法
　　　　　　　　　（縁部限定薄膜結晶成長法、ステパーノフStepanv法）

Ｄ．　ルツボを使用しない方法

（１−１−８）　ベルヌイVerneuil法（火炎溶融法）
（１−１−９）　帯溶融法Zone MeltingＺＭ法
（１−１−１０）　ペデスタルPedestal法
（１−１−１１）　スカル・メルトSkull Melt法　

（１−２）　溶液からの成長

（１−２−１）　水溶液法　
（１−２−２）　水熱hydrothermal合成法
（１−２−３）　フラックスFlux（溶剤）法
（１−２−４）　溶媒移動帯溶融Travelling Solvent Zone Melting法
（１−２−５）　めっき　

（１−２−６）　ゲル内での化学反応の利用

（２）　気相からの成長　

（２−１）　ＰＶＤ
（２−２）　昇華法
（２−３）　ＣＶＤ

（３）　固相からの成長　

（３−１）　再結晶法　
（３−２）　（超）高圧合成法　

（４）　エピタキシャル成長
　　
（５）　その他
　
　・ウィスカwhisker（ひげ結晶）
　・一方向凝固共晶複合材料


[�U　焼結]　
　　
（１）　焼結機構

（２）　常圧焼結

（３）　加圧焼結

（３−１）　ホットプレス（熱間加圧）
（３−２）　ＨＩＰ（熱間静水圧加圧）
（３−３）　（超）高圧合成　
（３−４）　ガス圧加圧

（４）　反応焼結

（４−１）　雰囲気焼結
（４−２）　固相反応
（４−３）　液相焼結
（４−４）　燃焼焼結

（５）　焼結助剤

（６−１）　パルス通電焼結
（６−２）　マイクロ波・ミリ波焼結
（６−３）　レーザー焼結（ラピッドプロトタイピング）

（７）　ゾル・ゲル法

（８）　プレカーサー法（前駆体法）

（９）　サーメットCermet

（１０）　透明セラミック

（１１）　溶射

（１２）　セラミック成形

（１３）　粉末冶金


[�V　ガラス・非晶質]

（１）　溶融法ガラス

（２）　ＣＶＤによる石英系ガラス

（３）　非酸化物ガラス

（４）　アモルファス金属と金属ガラス及び準結晶　

（５）　薄膜

（６）　炭素材料　

（７）　ゾル・ゲル法

（８）　a-Si（水素化シリコン）

（９）　結晶化ガラス


[�W　薄膜]　

（１）気相成長

（１−１）　ＰＶＤ

（１−１−１）　蒸着　
（１−１−２）　スパッタ
　　　
（１−２）　ＣＶＤ

（２）　液相


[�X　粉体]

（１）　液相からの合成

（１−１）　融液からの合成
（１−２）　溶液からの合成

（１−２−１）　溶液沈殿法

（ａ）　溶液混合法
（ｂ）　均一沈殿法
（ｃ）　水熱合成法

（１−２−２）　溶媒抽出法
（１−２−３）　制限反応場法

（ａ）　逆ミセル法（マイクロエマルション法）
（ｂ）　（液液）界面反応法

（１−２−３）　乾燥法（溶媒蒸発法）
（１−２−４）　ホットソープＨｏｔ ｓｏａｐ法
（１−２−５）　ゾル・ゲル法

（２）　気相からの合成

（２−１）　反応法
（２−２）　ガス中蒸発法

（３）　固相からの合成

（３−１）　粉砕法
（３−２）　固相での反応の利用
　
[�Y　補足１　金属の組織]

・凝固
・析出
・固相変態
（４）　加工・再結晶組織
（５）　熱処理

[�Z　補足２　合成樹脂]

（１）　熱硬化性樹脂
（２）　熱可塑性樹脂
（３）　生分解性プラスチック



　　物性編

１．　誘電体・圧電体・焦電体・強誘電体、光学的性質

２．　蛍光体

３．　電子放出

４．　透明酸化物半導体（透明導電体）