種類の異なる金属を含む金属の反応性の違いを利用すると、異なる金属が酸素原子を介して結合した複合を合成することができる。このような複合の形成により、溶液内の分子レベルにおける均質性が向上するため、結果として目的のセラミックス材料を、化学組成を精密に制御しながら比較的低温で結晶化することができる。本報告では、既知のダブルの他に、３種以上の異なる性質を具えた金属を含むの複合化と、合成した複合溶液を用いて基板上に集積化した強誘電体膜の特性を議論し、複合法の特徴を明確化する。

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　エポキシ樹脂中で反応性の異なるチタニウム(TTE, TTIP, TTB)をin-situ重合することによって得られたエポキシ/チタニアハイブリッド材料の誘電特性について検討した。誘電率測定より，ハイブリッド化に伴い室温付近の貯蔵誘電率の大幅な低下が観察された。一方，β緩和はチタニウムの反応性の増加に伴いより強く抑制され，ピーク面積が低下した。これはエポキシ樹脂の開環反応により生成したヒドロキシル基とチタニウムが反応して，共有結合を形成し，硬化物内のヒドロキシルエーテル部の運動が抑制されたためと考えられる。エポキシ/チタニアハイブリッド体では，チタニウムの反応性を変化させても，エポキシマトリックス内にチタニアセグメントが分子オーダーで均質に分散しているのが透過型電子顕微鏡(TEM)により観察された。

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Al₂O₃:SiO₂=3:2 (モル比) の混合又は混合ゾルを水熱処理した後, 焼成することによりムライト粉末を得た.
混合又は混合ゾルの300°-400℃, 50MPa, 2時間の水熱処理により, AlとSiの両成分を含む擬ベーマイト類似相が生成した. より得たこの相の結晶はゾルから得たものより微細であった. ゾルを用いた場合, 500°-600℃, 50MPa, 2時間の水熱処理でAl₂O₃-SiO₂-H₂O間の反応が進行し, ハイドラルサイト (2Al₂O₃・2SiO₂・H₂O), AS (H)-II (5Al₂O₃・2SiO₂・nH₂O) 及び少量のムライトが生成した. 一方, を同一条件で水熱処理しても, これらの相は生成しなかった.
300℃, 50MPa, 2時間の水熱処理で得た擬ベーマイト類似相は600℃で脱水しAl-Siスピネルとなり, 1300℃でムライトに変化した. から得たムライト粉末はゾルから得たものより, 微細でかつ均一組成であった.
ゾルの600℃, 50MPa, 2時間の水熱処理物は, 焼成により顆粒状の3:2ムライトと針状の2:1ムライトの混合物となったが, 低温 (800℃) の焼成でムライトに変化した.

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従来,金属の加水分解反応を利用したゾル・ゲル法は,化学組成の制御,均一性,大面積化,低設備コストなどの面で優れる多結晶薄膜作製プロセスとして用いられてきた。それに対して,金属の加水分解を抑制することにより,格子整合性を有する基板表面での不均質核生成が優先的に起こり,固相エピタキシャル成長が可能となる。本稿ではこの金属溶液を用いた強誘電体薄膜の固相エピタキシャル成長法が新しい光導波路素子作製技術の可能性を有することを示す。固相エピタキシャル成長を行ったSrTiO3基板上のPZT薄膜においては,(001)面によるロッキング・カーブ半値幅が0.08°,rms表面粗さがわずか1.6nm程度のきわめて平滑な表面が得られた。このPZT薄膜における光伝搬損失は633nmにて4.0 dB/cmと,PLZT系薄膜としては最も低い損失が得られた。また,サファイア(00・1)基板上に成長したLiNbO₃薄膜においても3 dB/cmが得られることが確認された。このように,金属溶液を用いた固相エピタキシャル成長法は,化学組成制御や均一性などを特に必要とする薄膜光導波路素子の実用化に有力な技術と期待できる。

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チタン, ジルコニウムのを合成するために相当する金属塩化物とエポキシ化合物( エチレンオキシド, プロピレンオキシド, エピクロルヒドリン) との反応を研究した。その結果, 反応生成物としてほとんど金属と結合している塩素原子を含まない相当する金属クロルが得られた。
チタン化合物を用いた時には,生成したクロルとエポキシ化合物との間の反応(internal polymerization)は認められなかったが,ジルコニウム化合物ではinternal polymerizationが起こり,クロルにエポキシ化合物の付加した生成物が得られた。
この反応によって得られた金属クロルとフェノールとの反応も検討した。反応は容易に行なわれチタン, ジルコニウムフェノキシドが得られた。フェニルアセテート, n - オクチルアルコールもフェノールと同様にチタンクロルと反応し, チタンフェノキシドおよびn - オクトキシドを与えた。

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亜鉛ジにつきその構造をX線回折および赤外吸収スペクトルより調べ,プロピレンオキシド重合における触媒活性との関連を検討した。結晶性亜鉛ジメトキシドをつぎの2方法により合成した。
(1)→
(2)→
結晶性亜鉛ジメトキシドの触媒活性は小さいが,本報に記した合成方法で得た非晶性亜鉛ジにはすぐれた活性が見いだされた。
ジエチル亜鉛-アルコール系によるプロピレンオキシドの重合において,エチル亜鉛の結晶化を妨害する作用を有し,重合に重要な役割を果たしている。亜鉛ジの構造に基づく触媒活性の差異を活性点の性質および数という観点より考察した。

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前報のアルカリ触媒による重合につづいて, Mg,Co,FeおよびAlのおよびLiAlH・(t-C₄H₉O)₃を触媒とするプロピレンオキシドの重合につき研究した。これらの触媒は単独にて使用するときは重合度の高いポリマーは得難く, Fe,Alのに塩化亜鉛を加えると重合率, 重合度がともに増大する結果が得られる。触媒に対する金属塩化物のモル比を変え,重合率,粘度,ポリマー中の水酸基,ニ重結合量に及ぼす影響をしらべた。またこの場合の重合は立体特異的に進行することを認めた。

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遷移金属の、ケイ素の、アルミニウムのをアルコールに溶解して良く撹拌した後、加水分解してこれらの金属の混合酸化物を作製した。これを1650Ｃの高温で焼成し、ムライトと酸化ケイ素の混合物を得、酸化ケイ素をエッチングすることにより、針状晶ムライトを作製した。このムライトをX線回折、電子顕微鏡などで評価した。

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チタン_-_βジケトナート錯体またはチタンを原料とするレーザーCVD法によって、チタニア膜を合成した。成膜速度はを原料とした方が10倍程度高く、これはの高い蒸気圧によるものと考えられる。を原料とした場合、微細構造は、温度とともにアナターゼ（213）配向柱状組織、コーン状組織、アナターゼ（200）配向柱状晶組織、無配向組織へと変化した。一方、βジケトナート錯体の場合には、温度とともに、アナターゼ（213）配向柱状組織、無配向緻密膜へと変化し、原料の違いによって膜の微細構造の変化の仕方も変わることが分かった。

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ゾル-ゲル法によるセラミック薄膜の作製は、溶液から作製される非晶質ゲル膜を、500 ºC以上の温度で焼成して行われる。しかし、ゾル－ゲル法により作製される薄膜において、の加水分解に使用するH2Oの量が膜の結晶化に及ぼす影響ついて詳細に検討した例はない。本研究ではゾル-ゲル法によってTiO2膜を作製し、溶液に加えるH2O量がTiO2膜の結晶化に与える影響を調査した。

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制御された微細構造を有する機能性セラミックスを金属有機化合物を用いて合成することができた. 金属の加水分解条件を制御することにより, BaO-TiO₂粉末が得られ, 従来よりも優れた性質を持つ誘電体焼結体を調製できた. ジルコニウムをシリカ, ムライト粒子を含有する液相中で加水分解することにより, ジルコニアコーティングした複合粒子を合成し, ジルコニア強化セラミックスが得られた. この複合粒子を焼結することにより, ジルコニア粒子が均一に分散し, 制御された微細構造を有し, 靭性の向上したジルコニア-ムライト焼結体が調製された. リチウム及びニオブのが得られ, 化学量論組成のLiNbO₃粉末, 膜, ファイバが調製された. 化学量論組成で, 結晶性のエピタキシャルLiNbO₃膜がサファイア基板上に250℃で合成できた. LiNbO₃膜の配向性と結晶性は, 基板の結晶面の選択と結晶化条件により制御できた. 有機金属重合体の加圧熱分解により, 金属あるいは金属化合物粒子が高分散した, 制御された形態を有する炭素が高収率で合成できた. 有機鉄共重合体-水系の加圧熱分解により, マグネタイト分散球状炭素が調製できた. 本論文は, 金属有機化合物を用いるセラミックプロセシングの結果と特徴について述べる.

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チタン, ジルコンのテトラと酸アミドとをモル比 1 : 3 で酸アミドを過剰とし, 反応温度を 120～210℃ まで上げて反応させることにより, アンモニアガスが発生し, ニトリル, アルコールおよびエステルが併発的に得られた。また, 残渣中から金属オキシド・あるいはそのポリマーが得られた。得られたニトリル, アルコールおよびエステルの混合留分をガスクロマトグラフィーで測定したところ, テトラを原料とした場合, その比は 1 : 1 : 1 であり, モノクロル誘導体を原料とした場合は 2 : 1 : 1 であった。

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水素により還元されにくく、Liの核的燃焼に対する耐久性、トリチウム増殖比が向上した核融合炉固体ブランケット用先進トリチウム増殖材料の開発を目指し、Li₂TiO₃よりLi添加量の大きいLi₄TiO₄とLi₂TiO₃の混合物合成法の探索を行った。LiのとTiのをアルコール溶媒中に混合した後、加水分解を行い、得られたゲルを乾燥し、水素雰囲気中にて焼成を行ったところ、水素により還元されず、Liの核的燃焼に対する耐久性が高い結晶構造を持つ試料の合成に成功したことを、熱天秤等を利用した熱物性測定により確認した。

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Aluminum ethyleneglycoxides, Al (OCH₂CH₂OH) ₃ were obtained when aluminum powder mixed with AlCl₃ has been refluxed in dehydrated ethylene glycol at 471 K for 12 h. Characteristics of the aluminum ethyleneglycoxide were measured by XRD and particle size distribution analysis. Particle morphology observed by SEM was like rectangular column shape. It is considered that the aluminum ethyleneglycoxides obtained is interpreted as corrosion product which is a reaction product that aluminum was corroded in ethyleneglycol.

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ケイ素の加水分解・重縮合によるゾル_-_ゲル反応と、重合度増加によって誘起される相分離による過渡的構造形成とが競合して起こることにより、鋭いサイズ分布を持つシリカのマクロ孔多孔体が得られることが知られている。一方で、チタンに対しては反応性が高いため、このような多孔体の作製は困難とされていた。本研究では、チタンの変わりにチタニアコロイドを用いて多孔構造形成を試みた。ポリエチレンオキシドやホルムアミドなどを共存させることによって共連続構造が得られ、出発組成を変化させることによってドメインサイズを変化させることに成功した。

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本研究ではシリコンの一つであるメルカプトプロピルトリメトキシシランを吸着させた酸化アルミニウムをX線光電子分光とX線吸収微細構造を用いて測定した。その結果、で終端されたシリコンのサイトが酸化アルミニウムと化学結合を形成することが明らかになった。このことは、で終端された有機シリコン分子が酸化物表面上でのアンカーになり得る可能性を示唆している。

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加工液としてチタンを使用して放電表面処理を行った.Ti系粉体やTIバルク材料に比べてからのチタン原子の遊離は容易であると考えられることから高密度,高品質のTiC生成が期待できる.Tiソリッド電極,グラファイト混入チタンを用いて鋼材に対し放電表面処理したところ高純度,高密度なTiC皮膜が得られた.また,銅やグラファイトなどの一般電極のみを用いたTiC生成についても検証した

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マクロ細孔径を有するシリカ（Q-10，Q-30およびQ-50）の表面を法で調製した20 wt％Co-0.5 wt％Ir-SiO₂で修飾することにより，バイモーダル（二元）細孔構造を有する触媒を調製し，スラリー相でのFischer-Tropsch合成を行った。バイモーダル細孔構造の形成は，得られた触媒の細孔径分布，BET表面積および細孔容積の変化により確認した。バイモーダル触媒では，高価なの使用量を削減した上で，70時間以上にわたって高く安定した活性が得られた。高い活性が得られたことは，修飾に用いた法触媒の表面が反応に有効に寄与していることを示している。一方，バイモーダル触媒のマクロ細孔径の増加に伴って，生成物のオレフィン選択率が増加した。高いオレフィン選択率は，バイモーダル触媒のマクロ細孔内における生成物やスラリー溶媒の拡散の向上によるものと思われる。その結果，法Co-Ir-SiO₂による修飾比率（Co-Ir-SiO₂とマクロ細孔シリカQ-50の重量比）が1 : 3のバイモーダル触媒で，C₂-C₄生成物中のオレフィン／パラフィン比0.9が得られた。

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