1. 高純度化学研究所
  2. CHINESE
  3. 产品介绍
  4. 金属和无机材料
  5. 功能性材料

功能性材料

功能性材料

我们通过独自的技术对各种功能材料进行着生产。
其中代表性的包括“恒温保持材料Smartec®-HS”,“热膨胀抑制剂Smartec®和“Lanthagen®”。

功能性材料

恒温保持材料(蓄热材)〈产品名 Smartec® HS〉

恒温材料是利用物质的「蓄热特性」制成的材料。蓄热材料是利用物质的大热容来保持温度恒定的材料的总称。具有代表性的是利用冰和水之间的转换热。2011年,日本国家研究开发署理化研究所(RIKEN)发现,用另一种金属代替部分二氧化钒得到的物质具有较大的蓄热能力,获得了「可自由选择恒定温度类型的蓄热材」这一专利。我们很快就致力于本材料的产品化,并且首次获得了理化研究所的专利权等开发许可。以往开发的材料在固、液相转变过程中由于利用放热和吸热,存在着液化和体积变化大,使容器受到限制,温度低且热响应低,蓄热材本身会进行分解,保持温度受限于物质本身具有的转变温度等问题。几乎所有的蓄热材料都采用了固液相变,然而本材料通过使用VO2具有的大量潜热,其最大的特点在于利用了固体与固体间的相变。

恒温保持材料(蓄热材)

通常的蓄热材料(水・冰)

通常的蓄热材料(水・冰)

二氧化钒基蓄热材料

二氧化钒基蓄热材料

例如,在新开发的一系列材料中,具有11℃蓄热能力的V0.977W0.023O2在室温环境下表现出0℃的保温性能,几乎相当于冰在相同环境下0℃的保温性能。
通过控制置换钒的元素和比率,不仅可以控制在室温附近,甚至可以控制从低温(-30℃)到高温(200℃)的变化。

蓄热材料的标准产品阵容

「Smartec® HS 10」 低温适用产品 可控制温度:约10℃
「Smartec® HS 70」 高温适用产品 可控制温度:约70℃
「Smartec® HS 120」 高温适用产品 可控制温度:约120℃

※关于控制与上述不同的其他温度,请随时与我们联系。

恒温保温材料的优点

与以往的蓄热材料相比

    • 由于是固态的,不需要对容器进行限制
    • 可与树脂等混合加工成各种形状
    • 通过成分控制可自由选择保温温度
    • 导热系数高,热响应性高
    • 不会导致过度冷却,与比热型材料不同,始终保持恒定温度
    • 不可燃,耐热温度高

诸如电子材料,机械配件以及运输用材料等,在温度没有急剧变化的情况下。
这种材料的用途受到了很大的期待。

热膨胀抑制剂<产品名 Smartec®>

热膨胀抑制剂

这是一种在2005年由日本国立研究开发法人理化研究所发现,
在一定温度范围内具有负的热膨胀系数的物质。

我们致力于该材料的商业化,采用我们的氮化物合成技术,已获得理化研究所的发明许可。
在产品化方面,我们采用了迄今为止积累的功能性陶瓷粉末、溅射靶、EB蒸镀用材料等成形体制造技术。
这种材料有效工作的温度范围可以通过改变构成元素和成分来进行调节。请另外向我们进行协商。

氮化锰的特点

氮化锰的特点

众所周知,诸如Mn3ZnN之类的氮化锰具有反钙钛矿结构,随着温度的升高,由于相变使其体积急剧减小。
通过用锗、锡等部分替代这些氮化锰,可以减轻相变引起的体积减小。
如左图所示,这种材料的烧结产物在一定的温度范围内连续地表现出负的热膨胀系数。
这种材料在精密设备、温度补偿材料等领域的应用上备受瞩目。

热膨胀抑制剂的实例

※You can scroll and see

常温领域对应产品 控制范围:20℃ ~ 65℃
膨胀系数α=-40ppm/℃
高温领域对应产品 控制范围:65℃ ~ 100℃
膨胀系数α=-45ppm/℃
其他 通过树脂混合颗粒的形式对注射成型塑料的材料信息进行提供

氮化锰在应用上的优点

与以往具有负的热膨胀性质的物质进行对比

  • 负热膨胀系数大
  • 易于控制负的热膨胀
  • 负热膨胀无各向异性,粉末状也可使用
  • 通过与树脂进行混合可实现注塑塑料成形
  • 是一种环保材料

Lanthagen®

多年来,我们对各种金属醇盐进行了研发、生产和销售,积累了丰富的经验和技术。
通常,金属醇盐被用于溶胶-凝胶法、CSD法和MOCVD法,这些方法是生产薄膜或块状金属氧化物的方法。

近年来,以镧为首的镧系醇盐作为不对称催化剂的原料受到了广泛关注。
在这种情况下,我们的镧系醇盐产品在催化活性方面得到了许多客户的高度评价。
在东京大学大学院药学系研究科的柴崎正胜教授的指导下,我们开发了一种评估不对称催化剂用镧系醇盐催化活性的方法。

我们通过这个方法对每一个生产批次的产品进行评估,合格产品以“Lanthagen®”的产品名进行供应。
在此,我们介绍的Lanthagen®,将有助于您的研究和开发,以及试验或批量生产。

催化活性评价法的概要

反应例1,2

反应例

催化活性评价值是通过用镧系醇盐和联萘酚((S)-2,2′-二羟基-1,1′-联二萘酚)制备的Ln-联萘酚催化剂,对查尔酮不对称环氧化反应的反应速率和不对称收率进行表示。

该评价方法中的反应是在较低的温度、较短的反应时间、不含Ph3As=O等添加剂的条件下进行的,以便于识别催化性能。因此,与文献中记载的查尔酮不对称环氧化反应的数据相比,反应速率和不对称收率的测量值均较低。

Nitro-aldol reaction³

Nitro-aldol reaction³

Michael reaction⁴

Michael reaction⁴

Epoxidation reaction of enone⁵,

Epoxidation reaction of enone⁵,⁶

Epoxidation reaction of α.β-unsaturated N-acylimidazole⁷

Epoxidation reaction of α.β-unsaturated N-acylimidazole⁷

Epoxidation reaction of α.β-unsaturated amide⁸

Epoxidation reaction of α.β-unsaturated amide⁸

Cyanosilylation reaction of ketone⁹,10

Cyanosilylation reaction of ketone⁹,10

Hydrophosphonylation reaction11

Hydrophosphonylation reaction11

以上的资料是来自于东京大学大学院药学系研究科 柴崎正胜教授的热心提供。

催化用镧系醇盐一览表

※You can scroll and see

代号 LAR04GB PRR02GB SMR02GB GDR02GB YBR02GB YYR04GB
产品名 Lanthagen®
异丙醇镧
Lanthagen®
异丙醇镨
Lanthagen®
异丙醇钐
Lanthagen®
异丙醇钆
Lanthagen®
异丙醇镱
Lanthagen®
异丙醇钇
化学式 La(O-i-C3H7)3 Pr(O-i-C3H7)3 Sm(O-i-C3H7)3 Gd(O-i-C3H7)3 Yb(O-i-C3H7)3 Y(O-i-C3H7)3
通用名称 异丙醇镧 异丙醇镨 异丙醇钐 异丙醇钆 异丙醇镱 异丙醇钇
CAS No. 19446-52-7 19236-14-7 3504-40-3 14532-05-9 6742-69-4 2172-12-5
分子量 316.2 318.2 327.6 334.5 350.3 266.2
外观形状 白色固体 浅绿色固体 橘黄色固体 白色固体 白色固体 白色固体
结合度*1 - - - - - 4.0
溶解度 (g/L)*2 THF 320 300 470 250 310 240
Toluene 200 220 280 290 270 200
Hexane 270 310 470 250 310 240
IPA 80 50 40 30 180 20
稀土类金属含量*3
(%)
43.9 46.0 48.3 50.0 47.6 37.3
杂质*3
(%)
Al <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 0.02
Ca <0.01 0.06 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01
Fe <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01
Si <0.01 <0.01 0.03 0.03 <0.02 0.03
Na 0.30 0.10 0.13 0.52 <0.01 <0.01
Cl 0.68 1.0 0.47 0.26 0.02 0.06
催化性能 yield(%) ≥55 ≥63 ≥54 ≥82 ≥41 ≥84
ee(%ee) ≥70 ≥51 ≥56 ≥51 ≥62 ≥15

*1 结合度是由苯冰点法测得的分子量值进行的计算。

*2 溶解度用室温下1L溶液中溶质的量来表示。

*3 稀土金属和杂质含量通过分析例进行表示。“-”表示未经过测量。

注意事项

  1. 产品装在充满惰性气体的玻璃安瓿瓶中。
  2. 镧系醇盐即使与空气中的微量水分接触也会分解,从而失去催化活性。
    请将产品放在手套箱或装满干燥惰性气体的手套袋中进行处理。
  3. 一旦打开安瓿瓶,请立即将其全部使用完毕。即使储存在玻璃瓶或手套箱中,
    也会与少量水分发生反应,从而降低催化活性。
  4. 在使用溶剂溶解产品前,请充分进行脱水。