研究者詳細 - 松岡　純

講演・口頭発表等 - 松岡　純

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アルミノケイ酸塩ガラスの圧力誘起構造変化のその場観察

森田大智，山田明寛，吉田智，松岡純，坂巻竜也，鈴木昭夫，若林大佑

日本セラミックス協会2018年年会 2018年3月日本セラミックス協会

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：仙台

Pressure-induced structural change in 20(Na2O, MgO)-20Al2O3-60SiO2 (mol%) glasses (NAS, MAS) has been investigated using high-pressure Raman spectroscopy and high-pressure X-ray diffraction(XRD) with synchrotron X-rays. Raman spectra implied the decrease in inter-tetrahedral bond angles (i.e., T-O-T, T=Si, Al) and the increase in coordination number of Al3+ with compression. Radial distribution functions indicated lengthening of T–O bond up to 1.68 Å from 1.65 Å with compression, suggesting coordination change in tetrahedral unit (i.e., AlO4) to higher configuration states. The formation of highly coordinated Al3+ species via compaction is more pronounced in MAS glass.

ガラス融液中のホウ素による赤外吸収の定量的評価

和所拓洋，山田明寛，吉田智，松岡純

第56回セラミックス基礎科学討論会 2018年1月日本セラミックス協会

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：つくば

Infrared absorption of xNa2O-(100-x)B2O3 (x=0,10, 15, 20, 30), 20Na2O-20B2O3-60SiO2 and 30Na2O-10B2O3-60SiO2 glass melts were measured in the temperature range from 100 to 700°C. Absorption at 2700 cm-1 which originates from BO stretching vibration of three-fold coordinated boron increased with increasing the temperature above Tg. This should be due the formation of BØ3 unit by decomposition of BØ4 to BØ3 + NBO and of boroxol ring to loose BØ3.

高強度ホウ珪酸塩ガラスの合成とその構造

山田明寛，夏原佳奈，増野敦信，山中恵介，肥後祐司，吉田智，松岡純

第58回ガラスおよびフォトニクス材料討論会 2017年11月日本セラミックス協会

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：名古屋

The structure on MgO-B2O3-SiO2 (4:2:4 and 6:2:2 in molar ratio) glasses has been investigated by means of Mg, B K-edge XANES and Raman spectroscopy. Highly de-polymerized borate groups, which almost consist of B[3], was observed in the glass with the higher MgO content, suggesting that the glass has more closed structure. As the evidence, the glass exhibits fairly high Young's modulus, 138 GPa. However, the glass with lower MgO content was more tougher (high crack resistance) because of the enhancement of the network structures, which consist of B[4].

放射性廃棄物の減容化に向けたガラスマトリクスの検討　1価金属及び2価金属の含有量変化に伴う耐水性への影響評価

相馬諒，小松克茂，山本茂，山田明寛，松岡純，大和久耕平，兼平憲男

第58回ガラスおよびフォトニクス材料討論会 2017年11月日本セラミックス協会

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：名古屋

Chemical　durability of the glasses with simplified composition for high-level radioactive waste was measured for　exploration of vitrification matrix with high-loading capacity. Leaching rate showed maximum at　ZnO/(ZnO+CaO) = 0.58 and improved at Li2O/(Li2O+Na2O) = 0.52.

直接観察法を用いた流電圧印加によるガラス融液の発泡開始位差の特定

片上優大, 紀井康志, 吉田紀之川口正隆, 山田明寛, 吉田智, 松岡純, 三浦嘉也

第58回ガラスおよびフォトニクス材料討論会 2017年11月日本セラミックス協会

交流電圧印加によるケイ酸塩ガラス融液の電気化学反応と泡発生機構

中居慎詞，吉田智，加藤光夫，山田明寛，松岡純，三浦嘉也，片上優大，紀井康志，吉田紀之，川口正隆

第58回ガラスおよびフォトニクス材料討論会 2017年11月日本セラミックス協会

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：名古屋

In the glass manufacturing process, bubbles should be removed from glass melt. Many efforts have been made to produce glass products without any bubbles. It is considered that electrolytic decomposition of glass melt should be one origin of bubble generation. However, the mechanism is still unclear. In order to develop manufacturing process with high efficiency, it is of primary importance to evaluate the electrolytic decomposition of glass melt. In this study, electrochemical reactions of silicate glass melt under alternating voltage application are investigated, and a mechanism of bubble generation is discussed using the Nernst equation for oxygen evolution.

放射熱伝達を考慮した熱伝導率の解析とガラスの高温熱伝導

小野山一輝, 菅原透, 山田明寛, 吉田智, 松岡純

第58回ガラスおよびフォトニクス材料討論会 2017年11月日本セラミックス協会

記述言語：日本語会議種別：ポスター発表

開催地：名古屋

Thermal diffusivity(D) was measured for vitreous SiO2, soda lime silicate(SLS) glass and E glass from room temperature to 1073 K. Temperature response curves were obtained by Step heating method. Values of D were estimated by using an analysis method which removes radiative heat transfer effect from irradiated to back faces of the transparent sample. Reliable values of D were obtained for vitreous SiO2. D of SLS glass and E glass decreased more than 10% around the glass transition temperature.

高充填ガラスマトリクスの検討　- 1価金属及び2価金属の含有量変化に伴う耐水性への影響評価 -

相馬諒, 小松克茂, 山本茂, 山田明寛, 松岡純, 大和久耕平, 兼平憲男

日本原子力学会2017年秋の大会 2017年9月日本原子力学会

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：札幌

高充填ガラスマトリクスを開発する一環として、ガラスの網目修飾成分であるLi, Na, Ca, Znが耐水性に及ぼす影響を調査し、さらに、その中で将来的に有用となり得るガラス組成について、SiO2/B2O3比が耐水性に及ぼす影響も調査した。

Thermal properties and viscosity of isotope substituted borate glasses: concept of vibrational connectivity 招待国際会議

Jun Matsuoka

The 9th Internat. Conf. BORATE GLASSES, CRYSTALS AND MELTS and The 2nd Internat. Conf. PHOSPHATE GLASSES, CRYSTALS AND MELTS 2017年7月 the Society of Glass Technology

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：Oxford, UK

Mixing of 11B and 10B in borate glass increases the low temperature heat capacity and decreases the thermal diffusivity. These can be explained by the localization of atomic vibration. Mixing of them also causes the decrease of viscosity which will be due to the inhibition of cooperative motion. Borosilicate glasses can be separated to two groups; one shows the mixed isotope effect in viscosity and the other doesn’t. This difference should be due to the difference of dominant atomic process in viscose flow.

CaO-SiO2融液におけるソレー効果の分子動力学計算

清水雅弘, 加藤寛, 加藤毅之, 松岡純, 西正之, 平尾一之

日本セラミックス協会関西支部第12回学術講演会 2017年7月日本セラミックス協会

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：京都

分子動力学計算によってケイ酸塩融液においてはじめてSiO2が低温側に移動する挙動を見出した。分子動力学計算と理論モデルの熱力学部分の比較では、SiO2濃度分布の逆転が両方で生じており(ただし15 mol%の差がある)、また単調減少が一致しており、かつ分子動力学計算結果に約4×10-4 K-1を加えるとよく重なる。CaO-SiO2系融液のソレー効果の理論予測式として既存のモデルを一部改変し新しい式を提案した。

押し込み試験中のガラス応力分布評価とその圧子形状依存性

浅井敬祐, 吉田智, 山田明寛, 松岡純, アンドレイ・エラパルト,チャールズ・カ－キャン

日本セラミックス協会関西支部第12回学術講演会 2017年7月日本セラミックス協会

記述言語：日本語会議種別：ポスター発表

開催地：京都

ガラスのクラックの発生挙動は押し込み試験により評価されている。ダイヤモンド製鋭角圧子をガラスに押し込むと変形痕が生じ、押し込み荷重の増加とともにクラックが発生する。このクラックの発生しやすさやクラックの形状は、ガラス組成や圧子形状に依存することが知られているが、押し込み試験中に連続的に変化する応力場と、発生するクラックの形状や発生タイミングとの関係はほとんど理解されていない。そこで本研究では光弾性応力解析法により押し込み負荷除荷試験中のガラスの応力分布を決定した。顕微光弾性測定により、圧子押し込み試験中のガラス内部の応力分布の測定に初めて成功した。押し込み負荷中は、ガラス表面に引張り応力が発生し、この応力がリングクラックの原因になると考えられた。鋭い圧子を用いると除荷過程に押し込み軸直下に引張り応力が発生し、この応力がメジアン/ラジアルクラックの原因になると考えられた。

Composition dependence of crack formation probability in aluminoborosilicate glass 国際会議

H. Morozumi, S. Yoshida, J. Matsuoka

7th International Workshop on Flow and Fracture of Advances Glasses 2017年7月 Organizing Committee of FFAF-7

記述言語：英語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：Aalborg, Denmark

Relationship between composition, crack resistance and structure was investigated for aluminoborosilicate glasses. The crack resistance suddenly decreases when the ratio of (Q3+Q4)/(Q2+Q3+Q4) is less than ca. 0.7. In series B, crack resistance increases with increasing four-coordinated boron units. By the addition of a small amount of B2O3, the glass can be produced with improved productivity, effective ion-exchange rate, and higher crack resistance.

Intrinsic strength of germanate glasses 国際会議

K. Katsumi, S. Yoshida, A. Yamada, J. Matsuoka,Y. Kato, H. Yamazaki

7th International Workshop on Flow and Fracture of Advances Glasses 2017年7月 Organizing Committee of FFAF-7

記述言語：英語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：Aalborg, Denmark

Two-point bending(2PB) tests were performed for Na2O-SiO2-GeO2 and Na2O-B2O3-GeO2 glass fibers. 2PB failure strain (or strength) increases with increasing 6-coordinated Ge in glass. Some inelastic dissipation energy at failure may result in high-strength germanate glasses. We should look at such permanent structural change in glass under high stress to design ‘High-strength’ glass.

In-situ observation of the structural change in MgO-B2O3-SiO2 glass at high pressure 国際会議

A. Yamada, M. Harada, A. Masuno, K. Yamanaka, K. Mitsuhara, S. Yoshida, J. Matsuoka

The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Technology 2017年5月 American Ceram. Soc., Australian Ceram. Soc., Ceram. Soc. Japan, Chinese Ceram Soc., Korean Ceram. Soc.

記述言語：英語会議種別：ポスター発表

開催地：Waikoloa, Hawaii, USA

The structural change in magnesium borosilicate glass under hydrostatic pressure was investigated by high-pressure Raman spectroscopy. The elastic moduli of the glass showed relatively higher value compared with Na2O-B2O3-SiO2 glass. The structure of as-made glass was investigated by B and Mg k-edge x-ray absorption near edge structure (XANES), which indicate that the coordination number of B could be almost 3 and that Mg may have higher coordination number. The structural response in compression was examined within diamond anvil cell, up to 8 GPa. As for silicate group, Q2 and Q3 structure were responsible to compression. The silicate network becomes polymerized with pressure. However, the structural change was almost reversible. On the borate group, metaborate group, which consists of three triangular boron with one non-bridging oxygen, decreased with pressure. In contrast, triborate group, which includes four-fold coordinated boron and has fully polymerized borate network, increased.

ガラスの成形にかかわる高温物性招待

松岡純

第２回ガラス先端加工に関するシンポジウム 2017年3月産業技術総合研究所，京都大学

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：大阪市

ガラスの先端加工に関係する融液の高温物性について，筆者のグループの研究成果を中心に概観した。その内容には，粘度，密度，比熱，光吸収と熱伝達，電気伝導，酸化還元平衡，ガラス転移温度付近での緩和が含まれる。

Intrinsic Strength and Structure of Germanate Glasses 国際会議

K. Katsumi, S. Yoshida, A. Yamada, J. Matsuoka, Y. Kato, H. Yamazaki

日米ガラス部会－GOMD 合同国際ガラス科学技術シンポジウム第57 回ガラスおよびフォトニクス材料討論会 2016年11月日本セラミックス協会, The American Ceramic Society

Na2O-MgO-B2O3ガラスの局所構造

山田明寛, 泉将, 山中恵介, 光原圭, 吉田智, 松岡純

日米ガラス部会－GOMD 合同国際ガラス科学技術シンポジウム第57 回ガラスおよびフォトニクス材料討論会 2016年11月日本セラミックス協会, The American Ceramic Society

Electrochemical reaction of soda-lime silicate glass melt under alternating voltage application 国際会議

S. Nakai, S. Yoshida, A. Yamada, J. Matsuoka, Y. Miura, Y. Katagami, Y. Kii, N. Yoshida, M. Kawaguchii

日米ガラス部会－GOMD 合同国際ガラス科学技術シンポジウム第57 回ガラスおよびフォトニクス材料討論会 2016年11月日本セラミックス協会, The American Ceramic Society

ナトリウムホウケイ酸塩ガラスの圧力下でのホウ酸異常とそれに伴う物性変化

高味拓永, 山田明寛, 肥後祐司, 吉田智, 松岡純

日米ガラス部会－GOMD 合同国際ガラス科学技術シンポジウム第57 回ガラスおよびフォトニクス材料討論会 2016年11月日本セラミックス協会, The American Ceramic Society

数種のガラスの屈折率分散の仮想温度依存性

松岡純, 目片仁美, 吉田智, 山田明寛, 趙鵬, 関根圭二

日米ガラス部会－GOMD 合同国際ガラス科学技術シンポジウム第57 回ガラスおよびフォトニクス材料討論会 2016年11月日本セラミックス協会, The American Ceramic Society

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