無機光致変色材料は、スマートディスプレイ、光記憶、光スイッチなど多くの分野で様々な応用があります。現在、光致変色セラミックスの主流な製造方法は固相法ですが、固体原料は混合均一性が低く、質量移動効率が悪く、焼結プロセスが不均一である問題に直面しています。また、形状やサイズに制限があり、実際の応用の要求を満たすのが困難です。本研究では、固相法とテープキャスティング法を用いてBaMgSiO₄：0.5 mol%Eu²⁺/x mol%Fe³⁺系列の光致変色セラミックスを作製しました。両方法で製作したセラミックス材料を比較した結果、テープキャスティング法が材料の微細構造を最適化し、変色性能および機械的性能を向上させることを示しました。機械的性能に関しては、テープキャスティング法で作製したセラミックスは高密度で多孔率が低く、硬度および破壊靭性はいずれも固相法で作製したセラミックスを上回っています。さらに、作製したBaMgSiO₄系のセラミックスは優れた可逆的光致変色特性を持ち、365 nmの紫外光または太陽光照射下で白色からピンク色に変化し、その変色コントラストは92.9％に達します。応答速度も速く、最大変色コントラストに達するまでにわずか6秒です。上述の製造方法は、光致変色材料がセラミック基板の多機能ディスプレイ応用において良好な発展性を示すことを示しています。

光致変色セラミックス;テープキャスティング;変色コントラスト