- 出版社：シーエムシー出版
- 発行間隔：月刊
- 発売日：毎月7日
- サイズ：B5判
あらゆる材料の高機能化に対応する総合機能材料情報誌
本誌は日本で初めての総合機能材料情報誌として創刊1981年以来、あらゆる材料・形態の高機能化情報を提供して参りました。弊社の豊富な蓄積と情報網をもとに、機能材料関連の動向を深く広範囲に正確に捉え、「仕事に直結する」最新技術・市場情報を掲載しております。
機能材料 発売日・バックナンバー
全213件中
31 〜 45 件を表示
著者一覧
長野方星 名古屋大学
中山忠親 長岡技術科学大学
守谷研耶 長岡技術科学大学
藤原健志 阿南工業高等専門学校
真田和昭 富山県立大学
羽鳥仁人 (株)ベテル
楠瀬尚史 香川大学
小山潔 日本大学
松田健人 北海道大学
Arif Md. Rashedul Kabir 北海道大学
佐田和己 北海道大学
葛谷明紀 関西大学
角五彰 北海道大学
目次
-------------------------------------------------------------------------
【特集】無機系熱伝導材料と伝熱制御
-------------------------------------------------------------------------
特集にあたって
Introduction to Special Issue
-------------------------------------------------------------------------
ナノ秒パルス電場を用いた無機フィラー配向技術の最新動向
Recent Development of Ceramics Filler Orientation Technology Using Nanosecond Pulse Electric Field
有機無機ハイブリッド材料中のフィラーの配向を電場により制御する場合の長所と問題点について述べ,この問題点を解決するための一つのアイディアとしてのナノ秒パルス電場の利用を提案し,その実例を示した。ナノ秒パルス電場を用いることで,従来印加出来なかった高電場の印加が可能となり,誘電率によらず多様な材料系への展開を可能としている。
【目次】
1 背景と目的
2 電場によるフィラー配向手法とその展開
3 フィラー配向に適したナノ秒パルス電源の設計思想と回路構成
4 ナノ秒パルス回路の検証
5 ナノ秒パルス回路を用いたフィラー配向
6 マイクロ電極によるフィラー配列の三次元制御
7 まとめ
-------------------------------------------------------------------------
粒子充てんポリマー系複合材料の高熱伝導化のための微視構造設計技術
Microstructural Design Technology for High Thermal Conductivity of Particle-Filled Polymer Composites
近年,電子機器等におけるサーマルマネージメント材料として,高分子材料(ポリマー)に高い熱伝導率の充てん材(フィラー)を分散した高熱伝導性ポリマー系複合材料が活用されている。本稿は,フィラーを用いた熱伝導性ポリマー系複合材料開発のための数値シミュレーションを活用した微視構造設計技術について解説する。
【目次】
1 はじめに
2 熱伝導性フィラーの種類と形状
3 複合材料の粘度とフィラー粒度分布との関係
4 フィラーの最密充てん構造設計技術
5 フィラーのハイブリッド化による伝熱ネットワーク形成技術
6 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
熱伝導率配向分布計測評価技術
Technology to Evaluate Fiber Orientation Distribution by Measuring Thermal Diffusivity
近年,熱可塑性樹脂を母材とし,比較的短い炭素繊維を強化材として使用したCFRPの自動車への使用が拡大している。それらのCFRP内の炭素繊維配向には偏りがある場合が多く,強度低下の一因となり問題となっていたが,繊維配向を評価する有効な方法が存在しなかった。本稿で紹介する熱伝導率配向分布計測評価技術は,樹脂中の炭素繊維の配向を,熱伝導率測定技術を応用し,非破壊・短時間で測定可能とした画期的な技術である。
【目次】
1 はじめに
2 繊維配向の評価方法と原理
2.1 X線CT
2.2 電磁誘導加熱
2.3 レーザスポット周期加熱法
2.3.1 レーザスポット周期加熱法とその原理
2.3.2 レーザスポット周期加熱法の測定条件
2.3.3 レーザスポット周期加熱法の繊維配向同定への応用
2.4 楕円フィッティングによる繊維配向の定量化
2.5 ロックインサーモグラフィー
3 測定事例
3.1 等方性試料と異方性試料(熱硬化性樹脂と連続繊維)の測定結果比較
3.2 異方性試料(熱可塑性樹脂と不連続繊維)の測定結果比較
3.3 CFRTPのウェルドライン測定結果
3.4 ダンベル試験片の機械強度との相関性評価
3.5 射出成型樹脂板材のゲート幅違いによる繊維配向変化
4 まとめ
-------------------------------------------------------------------------
高熱伝導窒化ホウ素フィラーの開発と複合化
Synthesis of High Thermally Conductive BN Fillers and Thermal Conductivity of Their Epoxy Hybrid Materials
高熱伝導樹脂に添加されるBNフィラーはグラファイトと同様の板状結晶であり,板の面内は400W/mKの高熱伝導を示すが,厚さ方向はわずか2W/mK程度である。そのため,樹脂中でBNフィラーが配向し,樹脂の厚さ方向の熱伝導が著しく低くなるという問題があった。本研究では,BNの形状異方性をなくすために,等軸状に成長したBNやc軸方向に成長したBNを合成し,熱伝導異方性のない高熱伝導樹脂の開発を行った。
【目次】
1 セラミックスフィラーについて
2 熱伝導に影響を与える因子
3 h-BNフィラー
4 等軸状BNフィラー
5 c軸方向成長BNフィラー
6 まとめ
-------------------------------------------------------------------------
[ Material Report -R&D- ]
電磁誘導を用いた炭素繊維複合材料の非破壊試験
Nondestructive Inspection of Carbon Fiber Reinforced Composites Using Electromagnetic Induction
非破壊試験は,試験対象物を破壊することなくその表面及び表層部,または内部のきずや状態を計測し評価する技術である。電磁誘導を利用した渦電流探傷試験による炭素繊維複合材料であるCFRPにおける電磁界解析により求めた渦電流分布を示し,実損傷を模した衝撃きずの検出と評価の結果について述べる。
【目次】
1 はじめに
2 ΘプローブによるCFRPの渦電流探傷
3 CFRPの計算機シュミレーション
3.1 有限要素法による解析方法
3.1.1 基礎方程式と離散化
3.1.2 解析条件
3.2 有限要素法による解析結果
4 実験方法
4.1 CFRP試験体
4.2 Θプローブによる渦電流探傷
4.3 放射線透過試験による損傷断面観測
5 実験結果
5.1 渦電流探傷結果
5.1.1 平底穴の検出結果
5.1.2 衝撃きずの検出結果
5.2 X線透過試験結果
6 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
[ Material Report -R&D- ]
DNAオリガミ構造体による分子人工筋肉の開発とその展望
Development and Prospect of Molecular Artificial Smooth Muscle by DNA Origami Nanostructures
生体分子モータータンパク質は,化学エネルギーを力学的な仕事へと変換するナノメートルスケールの分子機械である。本研究では,バイオテクノロジーにより合成される生体分子モータータンパク質とDNAナノテクノロジーにより合成されるDNAナノ構造体(DNAオリガミ)を組み合わせ,自在にサイズを制御可能な分子人工筋肉を開発した。
【目次】
1 はじめに
2 DNAオリガミによる微小管の空間配置制御
3 キネシンを架橋点とする微小管ネットワークの形成
4 分子人工筋肉が示す収縮運動
5 応用に向けた取り組み
6 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
[ 機能材料マーケットデータ ]
印刷インキ工業の市場動向
Market Trend of Printing Ink Industry
2017年の印刷インキ生産量は前年比98.6%の約34.2万トン,出荷量は前年比93.7%の約38.4万トン,出荷額は前年比97.0%の2916億8400万円と微減した。グラビアインキと樹脂凸版インキは堅調に推移したが,平版インキと新聞インキは前年割れが続いている。2017年に入り,需要の持ちなおしの動きも見られるが,先行きの不透明感は強く,印刷インキメーカー各社は生産性向上や高付加価値製品の拡販を進めている。
【目次】
1 需要動向
2 製品別動向
3 輸出入動向
4 メーカー動向
4.1 DIC
4.2 東洋インキSCホールディングス
4.3 サカタインクス
4.4 T&K TOKA
5 環境対応製品開発動向
-------------------------------------------------------------------------
[ 機能材料マーケットデータ ]
コンクリート用化学混和剤工業の市場動向
Market Trend of Chemical Admixture Industry for Concrete
全国生コンクリート工業組合連合会によると,2017年度の生コンクリート出荷量は,前年度比0.3%減の8370万m3となり,4年連続の前年度割れとなった。また一般社団法人セメント協会によると,2017年度のセメント国内需要は4187万6000トン,前年度比0.2%増となり,こちらは4年ぶりのプラスとなった。これら生コン・セメント需要の動きに連動して,コンクリート用化学混和剤の需要も微増しているとみられる。
【目次】
1 概要
2 種類と性能
3 需要動向
4 技術動向
4.1 高性能減水剤の動向
4.2 AE減水剤の動向
4.3 高性能AE減水剤の動向
5 おわりに
長野方星 名古屋大学
中山忠親 長岡技術科学大学
守谷研耶 長岡技術科学大学
藤原健志 阿南工業高等専門学校
真田和昭 富山県立大学
羽鳥仁人 (株)ベテル
楠瀬尚史 香川大学
小山潔 日本大学
松田健人 北海道大学
Arif Md. Rashedul Kabir 北海道大学
佐田和己 北海道大学
葛谷明紀 関西大学
角五彰 北海道大学
目次
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【特集】無機系熱伝導材料と伝熱制御
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特集にあたって
Introduction to Special Issue
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ナノ秒パルス電場を用いた無機フィラー配向技術の最新動向
Recent Development of Ceramics Filler Orientation Technology Using Nanosecond Pulse Electric Field
有機無機ハイブリッド材料中のフィラーの配向を電場により制御する場合の長所と問題点について述べ,この問題点を解決するための一つのアイディアとしてのナノ秒パルス電場の利用を提案し,その実例を示した。ナノ秒パルス電場を用いることで,従来印加出来なかった高電場の印加が可能となり,誘電率によらず多様な材料系への展開を可能としている。
【目次】
1 背景と目的
2 電場によるフィラー配向手法とその展開
3 フィラー配向に適したナノ秒パルス電源の設計思想と回路構成
4 ナノ秒パルス回路の検証
5 ナノ秒パルス回路を用いたフィラー配向
6 マイクロ電極によるフィラー配列の三次元制御
7 まとめ
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粒子充てんポリマー系複合材料の高熱伝導化のための微視構造設計技術
Microstructural Design Technology for High Thermal Conductivity of Particle-Filled Polymer Composites
近年,電子機器等におけるサーマルマネージメント材料として,高分子材料(ポリマー)に高い熱伝導率の充てん材(フィラー)を分散した高熱伝導性ポリマー系複合材料が活用されている。本稿は,フィラーを用いた熱伝導性ポリマー系複合材料開発のための数値シミュレーションを活用した微視構造設計技術について解説する。
【目次】
1 はじめに
2 熱伝導性フィラーの種類と形状
3 複合材料の粘度とフィラー粒度分布との関係
4 フィラーの最密充てん構造設計技術
5 フィラーのハイブリッド化による伝熱ネットワーク形成技術
6 おわりに
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熱伝導率配向分布計測評価技術
Technology to Evaluate Fiber Orientation Distribution by Measuring Thermal Diffusivity
近年,熱可塑性樹脂を母材とし,比較的短い炭素繊維を強化材として使用したCFRPの自動車への使用が拡大している。それらのCFRP内の炭素繊維配向には偏りがある場合が多く,強度低下の一因となり問題となっていたが,繊維配向を評価する有効な方法が存在しなかった。本稿で紹介する熱伝導率配向分布計測評価技術は,樹脂中の炭素繊維の配向を,熱伝導率測定技術を応用し,非破壊・短時間で測定可能とした画期的な技術である。
【目次】
1 はじめに
2 繊維配向の評価方法と原理
2.1 X線CT
2.2 電磁誘導加熱
2.3 レーザスポット周期加熱法
2.3.1 レーザスポット周期加熱法とその原理
2.3.2 レーザスポット周期加熱法の測定条件
2.3.3 レーザスポット周期加熱法の繊維配向同定への応用
2.4 楕円フィッティングによる繊維配向の定量化
2.5 ロックインサーモグラフィー
3 測定事例
3.1 等方性試料と異方性試料(熱硬化性樹脂と連続繊維)の測定結果比較
3.2 異方性試料(熱可塑性樹脂と不連続繊維)の測定結果比較
3.3 CFRTPのウェルドライン測定結果
3.4 ダンベル試験片の機械強度との相関性評価
3.5 射出成型樹脂板材のゲート幅違いによる繊維配向変化
4 まとめ
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高熱伝導窒化ホウ素フィラーの開発と複合化
Synthesis of High Thermally Conductive BN Fillers and Thermal Conductivity of Their Epoxy Hybrid Materials
高熱伝導樹脂に添加されるBNフィラーはグラファイトと同様の板状結晶であり,板の面内は400W/mKの高熱伝導を示すが,厚さ方向はわずか2W/mK程度である。そのため,樹脂中でBNフィラーが配向し,樹脂の厚さ方向の熱伝導が著しく低くなるという問題があった。本研究では,BNの形状異方性をなくすために,等軸状に成長したBNやc軸方向に成長したBNを合成し,熱伝導異方性のない高熱伝導樹脂の開発を行った。
【目次】
1 セラミックスフィラーについて
2 熱伝導に影響を与える因子
3 h-BNフィラー
4 等軸状BNフィラー
5 c軸方向成長BNフィラー
6 まとめ
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[ Material Report -R&D- ]
電磁誘導を用いた炭素繊維複合材料の非破壊試験
Nondestructive Inspection of Carbon Fiber Reinforced Composites Using Electromagnetic Induction
非破壊試験は,試験対象物を破壊することなくその表面及び表層部,または内部のきずや状態を計測し評価する技術である。電磁誘導を利用した渦電流探傷試験による炭素繊維複合材料であるCFRPにおける電磁界解析により求めた渦電流分布を示し,実損傷を模した衝撃きずの検出と評価の結果について述べる。
【目次】
1 はじめに
2 ΘプローブによるCFRPの渦電流探傷
3 CFRPの計算機シュミレーション
3.1 有限要素法による解析方法
3.1.1 基礎方程式と離散化
3.1.2 解析条件
3.2 有限要素法による解析結果
4 実験方法
4.1 CFRP試験体
4.2 Θプローブによる渦電流探傷
4.3 放射線透過試験による損傷断面観測
5 実験結果
5.1 渦電流探傷結果
5.1.1 平底穴の検出結果
5.1.2 衝撃きずの検出結果
5.2 X線透過試験結果
6 おわりに
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[ Material Report -R&D- ]
DNAオリガミ構造体による分子人工筋肉の開発とその展望
Development and Prospect of Molecular Artificial Smooth Muscle by DNA Origami Nanostructures
生体分子モータータンパク質は,化学エネルギーを力学的な仕事へと変換するナノメートルスケールの分子機械である。本研究では,バイオテクノロジーにより合成される生体分子モータータンパク質とDNAナノテクノロジーにより合成されるDNAナノ構造体(DNAオリガミ)を組み合わせ,自在にサイズを制御可能な分子人工筋肉を開発した。
【目次】
1 はじめに
2 DNAオリガミによる微小管の空間配置制御
3 キネシンを架橋点とする微小管ネットワークの形成
4 分子人工筋肉が示す収縮運動
5 応用に向けた取り組み
6 おわりに
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[ 機能材料マーケットデータ ]
印刷インキ工業の市場動向
Market Trend of Printing Ink Industry
2017年の印刷インキ生産量は前年比98.6%の約34.2万トン,出荷量は前年比93.7%の約38.4万トン,出荷額は前年比97.0%の2916億8400万円と微減した。グラビアインキと樹脂凸版インキは堅調に推移したが,平版インキと新聞インキは前年割れが続いている。2017年に入り,需要の持ちなおしの動きも見られるが,先行きの不透明感は強く,印刷インキメーカー各社は生産性向上や高付加価値製品の拡販を進めている。
【目次】
1 需要動向
2 製品別動向
3 輸出入動向
4 メーカー動向
4.1 DIC
4.2 東洋インキSCホールディングス
4.3 サカタインクス
4.4 T&K TOKA
5 環境対応製品開発動向
-------------------------------------------------------------------------
[ 機能材料マーケットデータ ]
コンクリート用化学混和剤工業の市場動向
Market Trend of Chemical Admixture Industry for Concrete
全国生コンクリート工業組合連合会によると,2017年度の生コンクリート出荷量は,前年度比0.3%減の8370万m3となり,4年連続の前年度割れとなった。また一般社団法人セメント協会によると,2017年度のセメント国内需要は4187万6000トン,前年度比0.2%増となり,こちらは4年ぶりのプラスとなった。これら生コン・セメント需要の動きに連動して,コンクリート用化学混和剤の需要も微増しているとみられる。
【目次】
1 概要
2 種類と性能
3 需要動向
4 技術動向
4.1 高性能減水剤の動向
4.2 AE減水剤の動向
4.3 高性能AE減水剤の動向
5 おわりに
著者一覧
山本真義 名古屋大学
菅原聡 福山大学
細谷達也 ㈱村田製作所
三島智和 神戸大学
藤﨑敬介 豊田工業大学
後藤雄治 大分大学
芦田裕也 東京大学
西林仁昭 東京大学
三輪洋平 岐阜大学
宇田川太郎 岐阜大学
沓水祥一 岐阜大学
目次
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【特集】パワーマグネティックスを利用した高効率デバイスの研究と開発の最新動向
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スイッチング電源に用いる高周波パワー磁気デバイスの最近動向
Technical Trend of High Frequency Magnetic Device Suitable for SMPS
本稿では,大容量バッテリを搭載した次世代自動車には必ず搭載されるDC-DCコンバータにおける磁性部品に対し,異素材複合コアというアプローチにより,広範囲負荷条件においてスイッチング電源の高効率性能を維持することができる可能性について議論を行う。
【目次】
1 はじめに
2 実際にHEVに搭載されたDC-DCコンバータ
3 異素材複合コアのDC-DCコンバータへの応用
3.1 異素材複合コア
3.2 実機検証
4 まとめ
-------------------------------------------------------------------------
超小型高効率DC-DCコンバータの開発
Development of Ultra Small and High Efficiency DC-DC Converter
携帯電話に代表される携帯用電子機器の小型化,高機能・高性能化の急速な進展は,これら機器を駆動する電源装置の小型化,高性能化を促進させてきた。本稿では,磁気デバイスと制御ICを一体化することで小型化を図る携帯機器用超小型スイッチングDC-DCコンバータについて,その開発事例を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 インダクタの小型化と高周波化
3 薄膜インダクタとワンチップ電源
4 板状インダクタと超小型高効率DC-DCコンバータ
5 まとめ
-------------------------------------------------------------------------
MHz帯高周波ワイヤレス給電システムの技術動向と具体的設計法
Technical Trend and Specific Design Method of High Frequency Wireless Power Transfer System in MHz Band
MHz帯高周波ワイヤレス給電システムは,IoT機器,小型電子機器,小型医療機器などへの新しい電力供給手段として活用される大きな可能性を有している。端子レスや防水など,これまでにない新しい価値を提供できる。その中でシンプルなシステム構成により実用性が高い,直流共鳴ワイヤレス給電システム(DC-R WPT System, Direct Current-Resonance Wireless Power Transfer System)が注目を集めており,この直流共鳴ワイヤレス給電システムについて,システム規格や具体的設計法,MHz動作実験を解説する。直流共鳴ワイヤレス給電システムは,「直流電源からスイッチング回路を用いて電磁界の共鳴現象を起こし,空間を通して電力を伝送する」という技術思想である。日本発の新しい技術思想であり,世界に先駆けた先進実用技術である。今日では,直流共鳴技術は,直流磁界共鳴技術,また略して磁界共鳴技術,磁界共振技術などとも呼ばれ,広く用いられている。利用シーンや用途は大きく広がっている。電力変換技術を扱うパワーエレクトロニクスと電磁界共鳴フィールドを扱う空間デザイン技術を駆使したワイヤレス給電技術である。システムの具体的設計法では,3手法である①複共振回路解析(MRA,Multi-Resonance Analysis)手法,②調波共鳴解析(HRA,Harmonic Resonance Analysis)手法,③F行列共鳴解析(FRA,F-parameter Resonance Analysis)手法により構成される共鳴結合回路の統一的設計法を用いてシステム設計理論を解説する。さらに,システム設計理論に基づいて設計された6.78MHz動作実験を解説する。GaN FETを用いた6.78MHz動作実験では,直流電源から負荷までの全体電力効率89.5%,出力11.3Wを得るこれまでにない画期的な成果を達成している。
【目次】
1 直流共鳴ワイヤレス給電システム
2 6.78MHz帯および13.56MHz帯磁界結合直流共鳴ワイヤレス給電システム規格
2.1 システム規格の概要
2.2 直流共鳴ワイヤレス給電システムの基本ブロック図
2.3 直流共鳴ワイヤレス給電システムの技術的条件
2.3.1 電力供給に用いる動作周波数
2.3.2 電力管理機構に用いる周波数
2.3.3 電力供給の電力範囲の検出と停止
2.4 直流共鳴ワイヤレス給電システムの仕様
2.4.1 電力管理機構の仕様
2.4.2 電力通信技術
2.4.3 共鳴変調方式
3 直流共鳴ワイヤレス給電システムの設計
3.1 直流共鳴ワイヤレス給電システムの構成
3.2 直流共鳴ワイヤレス給電システムの電力変換動作
3.3 電磁界共鳴フィールドの周波数領域解析
4 共鳴結合回路の統一的設計法(MRA/HRA/FRA手法)
4.1 複共振回路解析と調波共鳴解析とF行列共鳴解析
4.2 入力インピーダンスと電圧利得の解析
5 直流共鳴ワイヤレス給電システムの具体的設計法
5.1 商品企画と共鳴コイル設計(設計手順(1),(2))
5.2 共鳴条件の設計(設計手順(3))
5.3 回路シミュレーションと実機評価(設計手順(4),(5))
6 直流共鳴ワイヤレス給電システムの動作実験
6.1 GaN FETを用いた10MHz級50W動作実験
6.2 最適ZVS動作とGaN FETを用いた6.78MHz動作実験
6.3 電磁界共鳴フィールドの実証実験
7 まとめ
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非接触給電装置・電気―磁気エネルギー変換システム
Inductive Power Transfer and Energy Conversion Systems
電磁誘導方式非接触給電システムや高周波誘導加熱電源などの電気/磁気エネルギー非接触変換器に不可欠な高周波インバータや整流回路,さらには商用周波から高周波を生成する直接周波数変換回路について最新技術をレビューするとともに,ワイドバンドギャップパワーデバイスを適用した研究事例を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 非接触給電システムと高周波電力変換回路
2.1 高周波共振形インバータ
2.2 高周波整流回路
3 高周波誘導加熱電源
4 今後の動向
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パワーエレクトロニクス励磁下の高周波大電力用磁気の必要性
Necessity of High Power and High Frequency Magnetism under Power Electronics Excitation
パワーエレクトロニクス技術は電気エネルギーの電力変換技術として普及期に来ている。GaN,SiCといった高耐圧材料の利用素子の実用化といったその高周波大電力化の流れの中で,コスト,小型化,損失のボトルネックとなっているのが高周波大容量向けの磁性材料であり,その開発が今後大いに期待される。
【目次】
1 電気エネルギーとパワーエレクトロニクス
2 パワーエレクトロニクス励磁
3 高周波大電力用磁性材料の必要性
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電磁気を利用した材料評価
Material Evaluation Using Electromagnetism
金属内の電磁気特性は材料中の様々な状態によって変化するため,間接的にその状態を評価することができる。ここでは,交流磁界を印加させその大きさを検出することで,主に磁性材料の状態を評価する手法について紹介する。具体的には,石油製油所で使用される加熱炉鋼管の内外面に生じた浸炭層の厚み評価や,高架橋や大型構造物等で使用される高張力ボルトの緩み評価について述べる。
【目次】
1 はじめに
2 鋼管表裏面浸炭層の深さの評価
2.1 加熱炉鋼管
2.2 鋼管内の浸炭層の磁化特性と導電率
2.3 励磁条件
2.4 表裏面浸炭深さによる検定線
2.5 表裏面浸炭層の深さ評価
3 高張力ボルトの緩みの評価
3.1 提案電磁気センサと評価法
3.2 ボルトの緩み評価
4 まとめ
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[Material Report-R&D]
分子触媒を用いた温和な条件における触媒的アンモニア合成反応の開発
Development of Catalytic Ammonia Formation under Mild Reaction Conditions by Using Molecular Catalysts
ハーバー・ボッシュ法に代わる次世代型アンモニア合成法として,ニトロゲナーゼ酵素を模倣した分子触媒を用いた,温和な条件における触媒的アンモニア合成が注目されている。本稿では,最近の触媒的アンモニア合成反応の展開と最近筆者らにより開発された水をプロトン源として直接利用した高効率な触媒反応を中心に解説する。
1 はじめに
2 分子触媒を用いたアンモニア合成反応
3 水をプロトン源とする新しい反応系
4 おわりに
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[Material Report-R&D]
CO2ガスを利用してすばやく自己修復する気体可塑性エラストマー
A Gas-Plastic Elastomer that Quickly Self-Heals with the Aid of CO2 Gas
ポリジメチルシロキサン(PDMS)に少量のイオン成分を導入し,そのイオン成分どうしの凝集によって物理的に架橋したエラストマーが,常温・常圧の二酸化炭素(CO2)によって効果的に可塑化されることを発見した。さらにCO2を利用することで,このエラストマーの室温での自己修復を10倍近く加速でき,また-20℃での寒冷条件でも自己修復を誘起できることを見出した。
1 はじめに
2 CO2によって自己修復を促進するエラストマーの分子デザインと機能発現メカニズムの概略
3 イオン性PDMSエラストマーの力学特性
4 CO2ガスによるイオン性PDMSエラストマーの可塑化挙動
5 CO2ガスによる自己修復の促進
6 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
山本真義 名古屋大学
菅原聡 福山大学
細谷達也 ㈱村田製作所
三島智和 神戸大学
藤﨑敬介 豊田工業大学
後藤雄治 大分大学
芦田裕也 東京大学
西林仁昭 東京大学
三輪洋平 岐阜大学
宇田川太郎 岐阜大学
沓水祥一 岐阜大学
目次
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【特集】パワーマグネティックスを利用した高効率デバイスの研究と開発の最新動向
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スイッチング電源に用いる高周波パワー磁気デバイスの最近動向
Technical Trend of High Frequency Magnetic Device Suitable for SMPS
本稿では,大容量バッテリを搭載した次世代自動車には必ず搭載されるDC-DCコンバータにおける磁性部品に対し,異素材複合コアというアプローチにより,広範囲負荷条件においてスイッチング電源の高効率性能を維持することができる可能性について議論を行う。
【目次】
1 はじめに
2 実際にHEVに搭載されたDC-DCコンバータ
3 異素材複合コアのDC-DCコンバータへの応用
3.1 異素材複合コア
3.2 実機検証
4 まとめ
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超小型高効率DC-DCコンバータの開発
Development of Ultra Small and High Efficiency DC-DC Converter
携帯電話に代表される携帯用電子機器の小型化,高機能・高性能化の急速な進展は,これら機器を駆動する電源装置の小型化,高性能化を促進させてきた。本稿では,磁気デバイスと制御ICを一体化することで小型化を図る携帯機器用超小型スイッチングDC-DCコンバータについて,その開発事例を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 インダクタの小型化と高周波化
3 薄膜インダクタとワンチップ電源
4 板状インダクタと超小型高効率DC-DCコンバータ
5 まとめ
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MHz帯高周波ワイヤレス給電システムの技術動向と具体的設計法
Technical Trend and Specific Design Method of High Frequency Wireless Power Transfer System in MHz Band
MHz帯高周波ワイヤレス給電システムは,IoT機器,小型電子機器,小型医療機器などへの新しい電力供給手段として活用される大きな可能性を有している。端子レスや防水など,これまでにない新しい価値を提供できる。その中でシンプルなシステム構成により実用性が高い,直流共鳴ワイヤレス給電システム(DC-R WPT System, Direct Current-Resonance Wireless Power Transfer System)が注目を集めており,この直流共鳴ワイヤレス給電システムについて,システム規格や具体的設計法,MHz動作実験を解説する。直流共鳴ワイヤレス給電システムは,「直流電源からスイッチング回路を用いて電磁界の共鳴現象を起こし,空間を通して電力を伝送する」という技術思想である。日本発の新しい技術思想であり,世界に先駆けた先進実用技術である。今日では,直流共鳴技術は,直流磁界共鳴技術,また略して磁界共鳴技術,磁界共振技術などとも呼ばれ,広く用いられている。利用シーンや用途は大きく広がっている。電力変換技術を扱うパワーエレクトロニクスと電磁界共鳴フィールドを扱う空間デザイン技術を駆使したワイヤレス給電技術である。システムの具体的設計法では,3手法である①複共振回路解析(MRA,Multi-Resonance Analysis)手法,②調波共鳴解析(HRA,Harmonic Resonance Analysis)手法,③F行列共鳴解析(FRA,F-parameter Resonance Analysis)手法により構成される共鳴結合回路の統一的設計法を用いてシステム設計理論を解説する。さらに,システム設計理論に基づいて設計された6.78MHz動作実験を解説する。GaN FETを用いた6.78MHz動作実験では,直流電源から負荷までの全体電力効率89.5%,出力11.3Wを得るこれまでにない画期的な成果を達成している。
【目次】
1 直流共鳴ワイヤレス給電システム
2 6.78MHz帯および13.56MHz帯磁界結合直流共鳴ワイヤレス給電システム規格
2.1 システム規格の概要
2.2 直流共鳴ワイヤレス給電システムの基本ブロック図
2.3 直流共鳴ワイヤレス給電システムの技術的条件
2.3.1 電力供給に用いる動作周波数
2.3.2 電力管理機構に用いる周波数
2.3.3 電力供給の電力範囲の検出と停止
2.4 直流共鳴ワイヤレス給電システムの仕様
2.4.1 電力管理機構の仕様
2.4.2 電力通信技術
2.4.3 共鳴変調方式
3 直流共鳴ワイヤレス給電システムの設計
3.1 直流共鳴ワイヤレス給電システムの構成
3.2 直流共鳴ワイヤレス給電システムの電力変換動作
3.3 電磁界共鳴フィールドの周波数領域解析
4 共鳴結合回路の統一的設計法(MRA/HRA/FRA手法)
4.1 複共振回路解析と調波共鳴解析とF行列共鳴解析
4.2 入力インピーダンスと電圧利得の解析
5 直流共鳴ワイヤレス給電システムの具体的設計法
5.1 商品企画と共鳴コイル設計(設計手順(1),(2))
5.2 共鳴条件の設計(設計手順(3))
5.3 回路シミュレーションと実機評価(設計手順(4),(5))
6 直流共鳴ワイヤレス給電システムの動作実験
6.1 GaN FETを用いた10MHz級50W動作実験
6.2 最適ZVS動作とGaN FETを用いた6.78MHz動作実験
6.3 電磁界共鳴フィールドの実証実験
7 まとめ
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非接触給電装置・電気―磁気エネルギー変換システム
Inductive Power Transfer and Energy Conversion Systems
電磁誘導方式非接触給電システムや高周波誘導加熱電源などの電気/磁気エネルギー非接触変換器に不可欠な高周波インバータや整流回路,さらには商用周波から高周波を生成する直接周波数変換回路について最新技術をレビューするとともに,ワイドバンドギャップパワーデバイスを適用した研究事例を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 非接触給電システムと高周波電力変換回路
2.1 高周波共振形インバータ
2.2 高周波整流回路
3 高周波誘導加熱電源
4 今後の動向
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パワーエレクトロニクス励磁下の高周波大電力用磁気の必要性
Necessity of High Power and High Frequency Magnetism under Power Electronics Excitation
パワーエレクトロニクス技術は電気エネルギーの電力変換技術として普及期に来ている。GaN,SiCといった高耐圧材料の利用素子の実用化といったその高周波大電力化の流れの中で,コスト,小型化,損失のボトルネックとなっているのが高周波大容量向けの磁性材料であり,その開発が今後大いに期待される。
【目次】
1 電気エネルギーとパワーエレクトロニクス
2 パワーエレクトロニクス励磁
3 高周波大電力用磁性材料の必要性
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電磁気を利用した材料評価
Material Evaluation Using Electromagnetism
金属内の電磁気特性は材料中の様々な状態によって変化するため,間接的にその状態を評価することができる。ここでは,交流磁界を印加させその大きさを検出することで,主に磁性材料の状態を評価する手法について紹介する。具体的には,石油製油所で使用される加熱炉鋼管の内外面に生じた浸炭層の厚み評価や,高架橋や大型構造物等で使用される高張力ボルトの緩み評価について述べる。
【目次】
1 はじめに
2 鋼管表裏面浸炭層の深さの評価
2.1 加熱炉鋼管
2.2 鋼管内の浸炭層の磁化特性と導電率
2.3 励磁条件
2.4 表裏面浸炭深さによる検定線
2.5 表裏面浸炭層の深さ評価
3 高張力ボルトの緩みの評価
3.1 提案電磁気センサと評価法
3.2 ボルトの緩み評価
4 まとめ
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[Material Report-R&D]
分子触媒を用いた温和な条件における触媒的アンモニア合成反応の開発
Development of Catalytic Ammonia Formation under Mild Reaction Conditions by Using Molecular Catalysts
ハーバー・ボッシュ法に代わる次世代型アンモニア合成法として,ニトロゲナーゼ酵素を模倣した分子触媒を用いた,温和な条件における触媒的アンモニア合成が注目されている。本稿では,最近の触媒的アンモニア合成反応の展開と最近筆者らにより開発された水をプロトン源として直接利用した高効率な触媒反応を中心に解説する。
1 はじめに
2 分子触媒を用いたアンモニア合成反応
3 水をプロトン源とする新しい反応系
4 おわりに
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[Material Report-R&D]
CO2ガスを利用してすばやく自己修復する気体可塑性エラストマー
A Gas-Plastic Elastomer that Quickly Self-Heals with the Aid of CO2 Gas
ポリジメチルシロキサン(PDMS)に少量のイオン成分を導入し,そのイオン成分どうしの凝集によって物理的に架橋したエラストマーが,常温・常圧の二酸化炭素(CO2)によって効果的に可塑化されることを発見した。さらにCO2を利用することで,このエラストマーの室温での自己修復を10倍近く加速でき,また-20℃での寒冷条件でも自己修復を誘起できることを見出した。
1 はじめに
2 CO2によって自己修復を促進するエラストマーの分子デザインと機能発現メカニズムの概略
3 イオン性PDMSエラストマーの力学特性
4 CO2ガスによるイオン性PDMSエラストマーの可塑化挙動
5 CO2ガスによる自己修復の促進
6 おわりに
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著者一覧
益田秀樹 首都大学東京
柳下 崇 首都大学東京
伊藤征司郎 ㈱サクラクレパス
伊藤 淳 ㈱サクラクレパス
土谷博昭 大阪大学
宮部さやか 大阪大学
藤本慎司 大阪大学
遠藤瑞輝 東京農工大学
中田一弥 東京農工大学
植田千秋 大阪大学
伊藤良一 筑波大学
上坂敏之 シプロ化成㈱
目次
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【特集】アノード酸化技術の最新研究と展開
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特集にあたって
Introduction to Special Issue
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高規則性アノード酸化ポーラスアルミナの形成と応用展開
Preparation of Ordered Anodic Porous Alumina and its Functional Application
適切な条件下でAlにアノード酸化を行うと,サイズの均一な細孔が規則配列した高規則性ポーラスアルミナを得ることができる。アノード酸化条件が変化すれば,得られる高規則性ポーラスアルミナの細孔周期や細孔深さなど,幾何学構造の制御も可能であるため,高規則性ポーラスアルミナは,様々な機能性デバイスを作製するための基盤材料として有用な素材であると言える。本稿では,高規則性ポーラスアルミナの形成と機能的応用に関して解説する。
【目次】
1 はじめに
2 高規則性ポーラスアルミナの形成
3 高規則性アルミナスルーホールメンブレンの形成と機能化
4 高規則性ポーラスアルミナをモールドとしたナノインプリント
5 おわりに
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アノード酸化ポーラスアルミナの白色化
Whitening of Anodic Porous Alumina
Alの多孔質アノード酸化皮膜の白色化を2つの方法で行った。いずれも多孔質皮膜の孔中にTiO2ナノ粒子を析出させる方法であるが,一つはTiO2のナノ粒子前駆体溶液中から電析させる方法で,他の一つはTiO2ナノ粒子サスペンション中から電気泳動によって泳動析出させる方法である。
【目次】
1 はじめに
2 電析法による白色化
2.1 アノード酸化
2.2 TiO2前駆体溶液からの電析
2.3 電析皮膜
2.4 染色と封孔
3 電気泳動法による白色化
3.1 アノード酸化と電流回復法
3.2 TiO2ナノ粒子サスペンション
3.3 電気泳動
3.4 電気泳動皮膜
4 おわりに
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Tiアノード酸化被膜の形成と生体親和性
Formation and Biocompatibility of Anodic Oxide Films on Ti and its Alloy
アノード酸化は医療用金属材料チタンおよびチタン合金の表面処理のひとつとして国内外で盛んに検討されてきた。近年,アノード酸化に用いる電解液としてフッ化物を含む電解液が自己組織化多孔質酸化被膜を形成するため注目されている。本稿はチタンおよびチタン合金表面への多孔質酸化被膜の形成と形態制御ならびに生体親和性について概説する。
【目次】
1 はじめに
2 ナノチューブ状酸化被膜
2.1 形成過程と形態制御因子
2.2 医療用チタン合金のアノード酸化
3 ナノチューブ状酸化被膜の生体親和性
3.1 生体適合性評価
3.2 ナノチューブ状酸化被膜の機能化による生体親和性向上
4 おわりに
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陽極酸化チタニアの光触媒応用
Applications of Anodic Titania Photocatalyst
チタニア光触媒は光照射下で酸化分解力や超親水性などを発揮し,様々な分野に応用されている。陽極酸化法により作製したチタニアはナノチューブ構造をもち優れた機能を発揮する。本稿では,陽極酸化チタニアの形成と光触媒としての応用について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 陽極酸化法によるチタニアナノチューブの形成
3 ナノチューブ構造の光触媒活性への影響
4 チタニアナノチューブの可視光化
5 チタニアナノチューブの応用
6 おわりに
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[ Material Report -R&D- ]
小型ネオジム磁石を用いた弱磁性粒子の磁気分離および回転振動
Magnetic Separation and Oscillation of Various Diamagnetic and Paramagnetic Particles Induced by a Compact Niobium Magnet
固体粒子に関する磁気利用は,強磁性体やフェリ磁性体を中心に,古くから進められてきた。そして近年は,強磁場の導入によって,さらなる効率化が進められている。私たちは強い磁性を有さない一般の反磁性体や常磁性体が,物質ごとの僅かな磁化率χの差により,各々異なる運動を起こすことを微小重力環境で実証した。そしてこの特性に基づき,永久磁石を用いた分離法を新たに開発した。この手法を用いた装置は携帯が容易で大電力を要さないため,新しい応用が期待される。一方,多数の弱磁性体で,磁気異方性Δχによる磁気配向が永久磁石で可能なことを,実験で確認した。本稿では,これらの現象の鍵となる運動の質量非依存性に焦点をあてながら,最近の研究成果を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 単一粒子の磁化測定
2.1 磁気体積力による並進を用いたχ測定
2.2 反磁性結晶の回転振動を利用したΔχ測定
3 弱磁性粒子ごとのχ値の差異を利用した磁気分離
3.1 微小重力条件での実験
3.2 地上設置型の磁気分離装置
4 磁気分離技術の応用
4.1 固体版クロマトグラフィ技術の開発
4.2 様々な作業現場で磁気分離を可能にする
4.3 探査機の搭載装置
5 磁気異方性による弱磁性粒子の磁場配向とその応用
6 非晶質シリカの磁気異方性とその応用の可能性
7 終わりに
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[ Material Report -R&D- ]
非金属系多孔質グラフェン電極触媒の開発
Development of Non-Metallic Porous Graphene Electrode Catalyst
多孔質構造を持つグラフェンは近年新しく登場した機能材料である。スーパーキャパシタやリチウム2次電池の電極として,また燃料電池や水電解などの金属触媒を一切用いない電極兼触媒として期待されている。本稿では,多孔質構造を持つグラフェンの作製法,触媒能力向上法,電極触媒の実施例や克服すべき問題など最新の動向について解説する。
【目次】
1 はじめに
2 多孔質電極
2.1 多孔質グラフェン電極
2.2 多孔質グラフェン電極への触媒機能付与
2.3 多孔質炭素電極と多孔質グラフェン電極の作製法
2.4 多孔質グラフェン電極触媒の作製法
2.5 多孔質グラフェン電極の実施例
3 多孔質グラフェン電極触媒の実施例
3.1 多孔質グラフェン電極触媒を用いた燃料電池のカソード開発
3.2 多孔質グラフェン電極触媒を用いた水の電気分解のカソード開発
4 おわりに
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[ Material Report -R&D- ]
ベンゾトリアゾール系青色蛍光色素の開発と農作物栽培への応用
Development of Benzotriazole Type Blue Fluorescent Dye and its Application to Crop Cultivation
波長変換フィルムを用いて,太陽光に含まれる特定の波長の光を異なる波長の光に変換して農作物に照射することで,農作物の成長促進や高品質化を図る栽培方法が注目されている。紫外線を光合成に関与する400〜450nm付近の青色光に変換する波長変換フィルムが特に求められていることから,それらに用いられるベンゾトリアゾール系青色蛍光色素を当社で新たに開発した。当社で開発した青色蛍光色素,波長変換フィルム,および農作物の栽培について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 ベンゾトリアゾール系青色蛍光色素および波長変換フィルムの特徴
2.1 ベンゾトリアゾール誘導体の失活プロセス
2.2 光学特性
2.3 モノマーおよびポリマー
2.4 耐光性
3 波長変換フィルムによる農作物の栽培
3.1 トマトの栽培
3.2 葡萄の栽培
4 おわりに
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[ 機能材料マーケットデータ ]
合成染料工業の市場動向
Market Trend of Synthetic Dye Industry
合成染料の2017年の国内生産量は1万7985トンで,前年比105.2%と増加した。輸出量は横ばいとなったが,国内向け販売量が堅調に推移し,国内出荷量,国内投入量がプラスに転じた。メーカーの海外生産へのシフトや長引く需要低迷を背景に,合成染料の国内生産は,2014年にわずかな回復をみせたものの,2015年は前年実績を下回り,2016年は横ばいとなったが,2017年は回復傾向を示した。高級衣料分野を中心に付加価値の高い染料が求められていることを背景に,先端分野の機能性色素で新たな市場の開拓が期待される。染料事業は復興に向け動き始めている。
【目次】
1 生産概要
2 輸出入の概要
3 メーカー動向
4 開発動向
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益田秀樹 首都大学東京
柳下 崇 首都大学東京
伊藤征司郎 ㈱サクラクレパス
伊藤 淳 ㈱サクラクレパス
土谷博昭 大阪大学
宮部さやか 大阪大学
藤本慎司 大阪大学
遠藤瑞輝 東京農工大学
中田一弥 東京農工大学
植田千秋 大阪大学
伊藤良一 筑波大学
上坂敏之 シプロ化成㈱
目次
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【特集】アノード酸化技術の最新研究と展開
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特集にあたって
Introduction to Special Issue
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高規則性アノード酸化ポーラスアルミナの形成と応用展開
Preparation of Ordered Anodic Porous Alumina and its Functional Application
適切な条件下でAlにアノード酸化を行うと,サイズの均一な細孔が規則配列した高規則性ポーラスアルミナを得ることができる。アノード酸化条件が変化すれば,得られる高規則性ポーラスアルミナの細孔周期や細孔深さなど,幾何学構造の制御も可能であるため,高規則性ポーラスアルミナは,様々な機能性デバイスを作製するための基盤材料として有用な素材であると言える。本稿では,高規則性ポーラスアルミナの形成と機能的応用に関して解説する。
【目次】
1 はじめに
2 高規則性ポーラスアルミナの形成
3 高規則性アルミナスルーホールメンブレンの形成と機能化
4 高規則性ポーラスアルミナをモールドとしたナノインプリント
5 おわりに
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アノード酸化ポーラスアルミナの白色化
Whitening of Anodic Porous Alumina
Alの多孔質アノード酸化皮膜の白色化を2つの方法で行った。いずれも多孔質皮膜の孔中にTiO2ナノ粒子を析出させる方法であるが,一つはTiO2のナノ粒子前駆体溶液中から電析させる方法で,他の一つはTiO2ナノ粒子サスペンション中から電気泳動によって泳動析出させる方法である。
【目次】
1 はじめに
2 電析法による白色化
2.1 アノード酸化
2.2 TiO2前駆体溶液からの電析
2.3 電析皮膜
2.4 染色と封孔
3 電気泳動法による白色化
3.1 アノード酸化と電流回復法
3.2 TiO2ナノ粒子サスペンション
3.3 電気泳動
3.4 電気泳動皮膜
4 おわりに
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Tiアノード酸化被膜の形成と生体親和性
Formation and Biocompatibility of Anodic Oxide Films on Ti and its Alloy
アノード酸化は医療用金属材料チタンおよびチタン合金の表面処理のひとつとして国内外で盛んに検討されてきた。近年,アノード酸化に用いる電解液としてフッ化物を含む電解液が自己組織化多孔質酸化被膜を形成するため注目されている。本稿はチタンおよびチタン合金表面への多孔質酸化被膜の形成と形態制御ならびに生体親和性について概説する。
【目次】
1 はじめに
2 ナノチューブ状酸化被膜
2.1 形成過程と形態制御因子
2.2 医療用チタン合金のアノード酸化
3 ナノチューブ状酸化被膜の生体親和性
3.1 生体適合性評価
3.2 ナノチューブ状酸化被膜の機能化による生体親和性向上
4 おわりに
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陽極酸化チタニアの光触媒応用
Applications of Anodic Titania Photocatalyst
チタニア光触媒は光照射下で酸化分解力や超親水性などを発揮し,様々な分野に応用されている。陽極酸化法により作製したチタニアはナノチューブ構造をもち優れた機能を発揮する。本稿では,陽極酸化チタニアの形成と光触媒としての応用について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 陽極酸化法によるチタニアナノチューブの形成
3 ナノチューブ構造の光触媒活性への影響
4 チタニアナノチューブの可視光化
5 チタニアナノチューブの応用
6 おわりに
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[ Material Report -R&D- ]
小型ネオジム磁石を用いた弱磁性粒子の磁気分離および回転振動
Magnetic Separation and Oscillation of Various Diamagnetic and Paramagnetic Particles Induced by a Compact Niobium Magnet
固体粒子に関する磁気利用は,強磁性体やフェリ磁性体を中心に,古くから進められてきた。そして近年は,強磁場の導入によって,さらなる効率化が進められている。私たちは強い磁性を有さない一般の反磁性体や常磁性体が,物質ごとの僅かな磁化率χの差により,各々異なる運動を起こすことを微小重力環境で実証した。そしてこの特性に基づき,永久磁石を用いた分離法を新たに開発した。この手法を用いた装置は携帯が容易で大電力を要さないため,新しい応用が期待される。一方,多数の弱磁性体で,磁気異方性Δχによる磁気配向が永久磁石で可能なことを,実験で確認した。本稿では,これらの現象の鍵となる運動の質量非依存性に焦点をあてながら,最近の研究成果を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 単一粒子の磁化測定
2.1 磁気体積力による並進を用いたχ測定
2.2 反磁性結晶の回転振動を利用したΔχ測定
3 弱磁性粒子ごとのχ値の差異を利用した磁気分離
3.1 微小重力条件での実験
3.2 地上設置型の磁気分離装置
4 磁気分離技術の応用
4.1 固体版クロマトグラフィ技術の開発
4.2 様々な作業現場で磁気分離を可能にする
4.3 探査機の搭載装置
5 磁気異方性による弱磁性粒子の磁場配向とその応用
6 非晶質シリカの磁気異方性とその応用の可能性
7 終わりに
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[ Material Report -R&D- ]
非金属系多孔質グラフェン電極触媒の開発
Development of Non-Metallic Porous Graphene Electrode Catalyst
多孔質構造を持つグラフェンは近年新しく登場した機能材料である。スーパーキャパシタやリチウム2次電池の電極として,また燃料電池や水電解などの金属触媒を一切用いない電極兼触媒として期待されている。本稿では,多孔質構造を持つグラフェンの作製法,触媒能力向上法,電極触媒の実施例や克服すべき問題など最新の動向について解説する。
【目次】
1 はじめに
2 多孔質電極
2.1 多孔質グラフェン電極
2.2 多孔質グラフェン電極への触媒機能付与
2.3 多孔質炭素電極と多孔質グラフェン電極の作製法
2.4 多孔質グラフェン電極触媒の作製法
2.5 多孔質グラフェン電極の実施例
3 多孔質グラフェン電極触媒の実施例
3.1 多孔質グラフェン電極触媒を用いた燃料電池のカソード開発
3.2 多孔質グラフェン電極触媒を用いた水の電気分解のカソード開発
4 おわりに
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[ Material Report -R&D- ]
ベンゾトリアゾール系青色蛍光色素の開発と農作物栽培への応用
Development of Benzotriazole Type Blue Fluorescent Dye and its Application to Crop Cultivation
波長変換フィルムを用いて,太陽光に含まれる特定の波長の光を異なる波長の光に変換して農作物に照射することで,農作物の成長促進や高品質化を図る栽培方法が注目されている。紫外線を光合成に関与する400〜450nm付近の青色光に変換する波長変換フィルムが特に求められていることから,それらに用いられるベンゾトリアゾール系青色蛍光色素を当社で新たに開発した。当社で開発した青色蛍光色素,波長変換フィルム,および農作物の栽培について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 ベンゾトリアゾール系青色蛍光色素および波長変換フィルムの特徴
2.1 ベンゾトリアゾール誘導体の失活プロセス
2.2 光学特性
2.3 モノマーおよびポリマー
2.4 耐光性
3 波長変換フィルムによる農作物の栽培
3.1 トマトの栽培
3.2 葡萄の栽培
4 おわりに
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[ 機能材料マーケットデータ ]
合成染料工業の市場動向
Market Trend of Synthetic Dye Industry
合成染料の2017年の国内生産量は1万7985トンで,前年比105.2%と増加した。輸出量は横ばいとなったが,国内向け販売量が堅調に推移し,国内出荷量,国内投入量がプラスに転じた。メーカーの海外生産へのシフトや長引く需要低迷を背景に,合成染料の国内生産は,2014年にわずかな回復をみせたものの,2015年は前年実績を下回り,2016年は横ばいとなったが,2017年は回復傾向を示した。高級衣料分野を中心に付加価値の高い染料が求められていることを背景に,先端分野の機能性色素で新たな市場の開拓が期待される。染料事業は復興に向け動き始めている。
【目次】
1 生産概要
2 輸出入の概要
3 メーカー動向
4 開発動向
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著者一覧
阿部英喜 (国研)理化学研究所
西野孝 神戸大学
當山清彦 日本電気㈱
田中修吉 日本電気㈱
位地正年 筑波大学
坂口和久 ㈱バイオマスレジン南魚沼
森良平 GSアライアンス㈱
丹羽紀人 東洋インキ㈱
目次
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【創刊38周年特集】環境への負荷低減へ向けたバイオベースポリマーの研究と利用の動向
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はじめに
Introduction
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バイオベースポリマーの結晶構造と材料展開
Crystal Structure and Properties of Bio Based Polymers
バイオベースポリマーとして,ポリグリコール酸,ポリ乳酸とステレオコンプレックス,ポリトリメチレンテレフタラートに加えて,セルロースなどの天然高分子について,結晶中での分子鎖の骨格構造,分子鎖間の相互作用を結晶弾性率として定量的に評価し,巨視的な力学物性や熱物性との相関について解説を行った。
【目次】
1 はじめに
2 結晶弾性率
3 PGAの結晶構造と力学物性―高弾性率・高融点を示す理由―
4 PLAの結晶構造と力学物性―ステレオコンプレックス化で融点が高くなる理由―
5 ポリトリメチレンテレフタラート―最低の結晶弾性率を有する高分子―
6 おわりに
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漆ブラック調バイオプラスチックの開発
Development of “Urushi-black” Tone Bioplastic
豊富な非食用の植物資源であるセルロースを原料とし,伝統工芸の高級漆器の美しい漆黒と優れた耐久性や量産性を初めて同時に実現した,漆ブラック調バイオプラスチックを開発した。漆器調の光学特性に加え,外観を保持する優れた耐傷性と,さらなる付加価値として蒔絵調印刷も実現した。
【目次】
1 はじめに
2 日本伝統の漆工芸・蒔絵
3 漆ブラック調の光学特性の達成
4 優れた耐傷性の実現
5 蒔絵調印刷の実現
6 今後の展開
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コメ由来のバイオマスプラスチック複合材料「ライスレジン」の特性と用途展開
The Characteristics and Application Development of Rice-Based Biomass Plastic Composite “Rice resin”
㈱バイオマスレジン南魚沼では,今後枯渇していく化石資源の代替素材として地域で発生する非食用米とオレフィン樹脂からなる混練複合材料「ライスレジン」の研究開発から製造,成形加工・販売までを一貫して行っている。サーキュラーエコノミーを目指した新しいビジネスモデルをバイオマスプラスチックで展開していく。
【目次】
1 はじめに
2 バイオマス原料としてのコメ
3 混練複合化技術
3.1 バイオマス(=コメ)
3.2 マトリックス樹脂
3.3 添加剤(改良剤および相溶化剤)
3.4 混練装置
4 物性および製品例
5 おわりに
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各種生分解性プラスチックとセルロースナノファイバー複合材料,及びデンプン,再生紙,木系生分解性プラスチックの特性と用途展開
Property and Application of Various Type of Biodegradable Plastic / Nano Cellulose Composite Material and Starch, Paper, Wood Based Biodegradable Plastic
マイクロプラスチック汚染などの環境問題は世界的なレベルで深刻になってきており,リサイクルなどを含めた緊急の対策が必要とされている。本稿では,それらの対策としての様々なバイオマスプラスチックや生分解性プラスチック,およびそれらのプラスチックとセルロースナノファイバーとの複合体などの種々の材料を紹介する。
【目次】
1 序論
2 プラスチックの分類
3 その他の天然系プラスチック
4 当社においての種々のバイオマスプラスチック,生分解性プラスチックとセルロースナノファイバー複合体
5 超臨界発砲技術との組み合わせ
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バイオマスインキの取り組みと今後の展望
Efforts of “Bio Mass Ink” from Food Packaging Inks, and Future Prospects
近年地球環境の保全,持続的発展社会の構築が課題となっている。パッケージ用インキにおいては,バイオマス由来の原料を使用することにより,環境調和に貢献する取り組みを行っている。本稿ではバイオマスインキのコンセプト,原料,処方設計について紹介し,バイオマスインキの今後の動向,課題について述べる。
【目次】
1 環境に対する課題
2 パッケージの役割
3 バイオマスインキ
3.1 バイオマスインキのコンセプト
3.2 バイオマス素材原料
3.3 バイオマスインキの設計
3.3.1 バイオマス比率の証明
3.3.2 バイオマスインキの設計
3.3.3 東洋インキのバイオマスインキのラインナップ
3.4 バイオマスインキの動向及び課題
4 当社のインキの環境調和への取り組み
5 今後の展望
-------------------------------------------------------------------------
[ 機能材料マーケットデータ ]
プリンター用ケミカルスの市場動向
Market Trends of Chemicals for Printer
2017年のプリンターの世界市場は,3年連続のマイナス成長から一転し,1億558万台(前年比103%)となった。
ドットインパクトプリンターは前年を割ったが,インクジェットプリンターと電子写真プリンターは増加した。インクジェットプリンター市場は436万3000台で,印刷用や産業用のインクジェットプリンターは堅調である。一方,電子写真プリンターは3504万台(対前年比105%)だった。
【目次】
1 世界のプリンター市場
2 国内プリンター市場
3 プリンター用ケミカルスの市場動向
3.1 インクジェット用色素
3.2 電子写真プリンター用材料
3.2.1 電子写真用感光体
3.2.2 電子写真用トナー
3.2.3 トナー用レジン
3.2.4 トナー用顔料
3.2.5 トナー用電荷調整剤
3.2.6 外添剤
3.3 感熱記録用材料
3.3.1 発色剤
3.3.2 顕色剤
3.3.3 増感剤
3.4 感圧記録用材料
3.4.1 発色剤
3.4.2 顕色剤
-------------------------------------------------------------------------
[ 機能材料マーケットデータ ]
石油製品添加剤工業の市場動向
Market Trends of Additives for Petroleum Products
石油製品添加剤の需要は,その用途先となる燃料油や潤滑油などの需要に大きく左右される。2008年秋からの世界同時不況の影響で自動車,機械,電気機器などが大幅減産となり,その影響で石油製品,石油製品添加剤需要も落ち込みが続いた。2010年に回復の兆しが見られたものの,東日本大震災や景気低迷,エネルギー政策の迷走などにより,先行きは不透明なものとなり,需要は横ばい状態にある。
【目次】
1 概要
2 需給動向
2.1 燃料油添加剤
2.2 潤滑油添加剤
3 添加剤メーカーの動向
阿部英喜 (国研)理化学研究所
西野孝 神戸大学
當山清彦 日本電気㈱
田中修吉 日本電気㈱
位地正年 筑波大学
坂口和久 ㈱バイオマスレジン南魚沼
森良平 GSアライアンス㈱
丹羽紀人 東洋インキ㈱
目次
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【創刊38周年特集】環境への負荷低減へ向けたバイオベースポリマーの研究と利用の動向
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はじめに
Introduction
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バイオベースポリマーの結晶構造と材料展開
Crystal Structure and Properties of Bio Based Polymers
バイオベースポリマーとして,ポリグリコール酸,ポリ乳酸とステレオコンプレックス,ポリトリメチレンテレフタラートに加えて,セルロースなどの天然高分子について,結晶中での分子鎖の骨格構造,分子鎖間の相互作用を結晶弾性率として定量的に評価し,巨視的な力学物性や熱物性との相関について解説を行った。
【目次】
1 はじめに
2 結晶弾性率
3 PGAの結晶構造と力学物性―高弾性率・高融点を示す理由―
4 PLAの結晶構造と力学物性―ステレオコンプレックス化で融点が高くなる理由―
5 ポリトリメチレンテレフタラート―最低の結晶弾性率を有する高分子―
6 おわりに
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漆ブラック調バイオプラスチックの開発
Development of “Urushi-black” Tone Bioplastic
豊富な非食用の植物資源であるセルロースを原料とし,伝統工芸の高級漆器の美しい漆黒と優れた耐久性や量産性を初めて同時に実現した,漆ブラック調バイオプラスチックを開発した。漆器調の光学特性に加え,外観を保持する優れた耐傷性と,さらなる付加価値として蒔絵調印刷も実現した。
【目次】
1 はじめに
2 日本伝統の漆工芸・蒔絵
3 漆ブラック調の光学特性の達成
4 優れた耐傷性の実現
5 蒔絵調印刷の実現
6 今後の展開
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コメ由来のバイオマスプラスチック複合材料「ライスレジン」の特性と用途展開
The Characteristics and Application Development of Rice-Based Biomass Plastic Composite “Rice resin”
㈱バイオマスレジン南魚沼では,今後枯渇していく化石資源の代替素材として地域で発生する非食用米とオレフィン樹脂からなる混練複合材料「ライスレジン」の研究開発から製造,成形加工・販売までを一貫して行っている。サーキュラーエコノミーを目指した新しいビジネスモデルをバイオマスプラスチックで展開していく。
【目次】
1 はじめに
2 バイオマス原料としてのコメ
3 混練複合化技術
3.1 バイオマス(=コメ)
3.2 マトリックス樹脂
3.3 添加剤(改良剤および相溶化剤)
3.4 混練装置
4 物性および製品例
5 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
各種生分解性プラスチックとセルロースナノファイバー複合材料,及びデンプン,再生紙,木系生分解性プラスチックの特性と用途展開
Property and Application of Various Type of Biodegradable Plastic / Nano Cellulose Composite Material and Starch, Paper, Wood Based Biodegradable Plastic
マイクロプラスチック汚染などの環境問題は世界的なレベルで深刻になってきており,リサイクルなどを含めた緊急の対策が必要とされている。本稿では,それらの対策としての様々なバイオマスプラスチックや生分解性プラスチック,およびそれらのプラスチックとセルロースナノファイバーとの複合体などの種々の材料を紹介する。
【目次】
1 序論
2 プラスチックの分類
3 その他の天然系プラスチック
4 当社においての種々のバイオマスプラスチック,生分解性プラスチックとセルロースナノファイバー複合体
5 超臨界発砲技術との組み合わせ
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バイオマスインキの取り組みと今後の展望
Efforts of “Bio Mass Ink” from Food Packaging Inks, and Future Prospects
近年地球環境の保全,持続的発展社会の構築が課題となっている。パッケージ用インキにおいては,バイオマス由来の原料を使用することにより,環境調和に貢献する取り組みを行っている。本稿ではバイオマスインキのコンセプト,原料,処方設計について紹介し,バイオマスインキの今後の動向,課題について述べる。
【目次】
1 環境に対する課題
2 パッケージの役割
3 バイオマスインキ
3.1 バイオマスインキのコンセプト
3.2 バイオマス素材原料
3.3 バイオマスインキの設計
3.3.1 バイオマス比率の証明
3.3.2 バイオマスインキの設計
3.3.3 東洋インキのバイオマスインキのラインナップ
3.4 バイオマスインキの動向及び課題
4 当社のインキの環境調和への取り組み
5 今後の展望
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[ 機能材料マーケットデータ ]
プリンター用ケミカルスの市場動向
Market Trends of Chemicals for Printer
2017年のプリンターの世界市場は,3年連続のマイナス成長から一転し,1億558万台(前年比103%)となった。
ドットインパクトプリンターは前年を割ったが,インクジェットプリンターと電子写真プリンターは増加した。インクジェットプリンター市場は436万3000台で,印刷用や産業用のインクジェットプリンターは堅調である。一方,電子写真プリンターは3504万台(対前年比105%)だった。
【目次】
1 世界のプリンター市場
2 国内プリンター市場
3 プリンター用ケミカルスの市場動向
3.1 インクジェット用色素
3.2 電子写真プリンター用材料
3.2.1 電子写真用感光体
3.2.2 電子写真用トナー
3.2.3 トナー用レジン
3.2.4 トナー用顔料
3.2.5 トナー用電荷調整剤
3.2.6 外添剤
3.3 感熱記録用材料
3.3.1 発色剤
3.3.2 顕色剤
3.3.3 増感剤
3.4 感圧記録用材料
3.4.1 発色剤
3.4.2 顕色剤
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[ 機能材料マーケットデータ ]
石油製品添加剤工業の市場動向
Market Trends of Additives for Petroleum Products
石油製品添加剤の需要は,その用途先となる燃料油や潤滑油などの需要に大きく左右される。2008年秋からの世界同時不況の影響で自動車,機械,電気機器などが大幅減産となり,その影響で石油製品,石油製品添加剤需要も落ち込みが続いた。2010年に回復の兆しが見られたものの,東日本大震災や景気低迷,エネルギー政策の迷走などにより,先行きは不透明なものとなり,需要は横ばい状態にある。
【目次】
1 概要
2 需給動向
2.1 燃料油添加剤
2.2 潤滑油添加剤
3 添加剤メーカーの動向
著者一覧
大西公平 慶應義塾大学
下野誠通 慶應義塾大学
溝口貴弘 モーションリブ㈱
永島晃 (地独)神奈川県立産業技術総合研究所
内村裕 芝浦工業大学
中村則雄 (国研)産業技術総合研究所
石井千春 法政大学
小山哲也 法政大学
池田輝之 茨城大学
永野隆敏 茨城大学
篠嶋妥 茨城大学
目次
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【特集】感覚フィードバック技術の最新動向
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力触覚伝送を実現するリアルハプティクス
Real Haptics for Realization of Haptic Communication
実世界での力触覚伝送の実現は,人の行為を直接的に支援するロボットの高機能化に向けた重要な技術課題であった。特に医療や介護などの分野における物理的な接触を伴う行為に対しては,力強くも柔らかな動作支援をロボットが実行することが強く望まれる。本稿では,これを解決するリアルハプティクス技術について概説する。そして,少子高齢化社会において健康長寿を支える電気機械システムへの応用展望について述べる。
【目次】
1 はじめに
2 モーションコントロールの原理
2.1 制御剛性
2.2 位置制御と力制御
3 リアルハプティクス
3.1 リアルハプティクスの原理
3.2 リアルハプティクスによる力触覚伝送
4 将来の人間支援に向けた応用展望
5 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
「AbcCore」で実現するリアルハプティクス
Real-Haptics Technology Implemented by “AbcCore”
リアルハプティクス(R)を活用することで人間の動作やモノの感触をデータとして取り扱うことができるようになる。本稿では実際にリアルハプティクスを実装する手段として,モーションリブ㈱が開発・販売する「AbcCore」の解説をするとともに,実装方法や事例,産業分野での展望について概説する。
【目次】
1 序論
2 AbcCore
2.1 基本機能
2.2 特徴
2.3 システム構成
2.4 力推定性能
2.5 バイラテラル制御性能
3 システム構成例
3.1 無線通信を用いた力触覚伝達
3.2 独立二輪駆動走行システム
3.3 力触覚データを応用したバーチャルリアリティアプリケーション
4 リアルハプティクスの産業展開
4.1 日鉄エンジニアリング㈱:シャフト炉式溶融炉
4.2 シブヤ精機㈱:柔軟果実の取り扱いが可能なロボットハンドシステム
4.3 ㈱大林組:油圧駆動の建設機械での力触覚技術利用を可能とするシステム
4.4 ソフトバンク㈱:力触覚伝送における5Gの有用性検証
5 まとめ
-------------------------------------------------------------------------
通信遅延下における遠隔システムの制御
Remote Control for a System with Time Delay
情報通信技術の発展に伴いネットワークを介した遠隔制御の開発が進んでいるが,通信時間遅れはシステムの安定性,性能に大きな影響を与える。本稿では,時間遅れを含む系の安定解析および安定化について概説すると同時に,通信時間遅れを有するシステムにおいて,対象物への接触時の衝撃を緩和するためのモデル予測制御について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 時間遅れ系の安定性の解析
3 モデルを含む制御器による時間遅れの補償
4 環境との接触を有する時間遅れ系のモデル予測制御による制御
5 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
ハプティクスの産業化動向とDigitalHaptics
Trend of Haptics Industrialization and DigitalHaptics Technology
飛行機の発明に匹敵するかもしれない,広い権利特許と実装技術を備えたハプティクス技術DigitalHaptics(TM)の登場により,モータ・スピーカ・圧電素子などのアクチュエータと,加減速波・矩形波・のこぎり波・変調波などの複雑・複合波形の音響振動とを用いて,点・面・空中などの様々な形態におけるリアルなプレゼンスやインタラクション体感の誘起・生成が可能となったことで,XR/VR/AR時代の新市場が,見たことのないような美しい体感の花々で埋め尽くされようとしている。
【目次】
1 はじめに
2 市場・技術は高い表現力へ
2.1 ハプティクス市場
2.2 オートモーティブ市場における課題
2.3 XR/VR/AR市場における課題
3 業界はフルリアルな表現力へシフト
3.1 共振型ハプティクスの限界
3.2 高表現力には広帯域型アクチュエータが必須
3.3 アクティブタッチとリアルタイム性
3.4 物理量の再現の課題と限界
3.5 今まさにフルリアルなハプティクスの時代へ
4 ハプティクスに関する基礎知識
4.1 ハプティクスとは
4.2 ハプティクスの感覚要素と三原触
5 産業化に向けた課題と制約
5.1 ハプティク・インターフェイスの課題
5.1.1 課題1:製品化における空間的・物理的な制約
5.1.2 課題2:新パラダイムを牽引する感覚再現
5.1.3 課題3:時代の潮流である広帯域型
5.1.4 課題4:今後の要件はソフト・ドリブン
5.2 課題解決手段の変遷
5.3 感覚誘起・錯覚による課題解決
5.4 従来型の物理量再現と感覚再現との相違
6 感覚誘起・錯覚技術が世界を変える
6.1 フルリアルなハプティクスに不可欠な三原触
6.2 三原触を実現する3DHapticsの実装
6.3 3DHapticsの本質は飛行機の発明
6.4 音は触覚空気振動
6.5 三原触理論による感覚のデザイン
7 事業を成功に導くための知的財産ポートフォリオ
7.1 特許訴訟にみるハプティクス特許の重要性
7.2 特許侵害の可視化・検出性と共創の場の創出
7.3 事業を左右する特許・知的財産権の広さ
7.4 事業を左右する実装力(DigitalHaptics(TM))
8 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
力触覚フィードバックを用いた手術用ロボットの触診システム
Palpation System for Laparoscopic Surgical Robot Using Haptic and Tactile Feedback
腹腔鏡下手術が手術支援ロボットにより臨床で行われるようになり,術者に感覚をフィードバックする研究が行われている。本稿では,力覚と触覚の2つの感覚を提示可能なロボット触診システムを用いて,硬さが異なる試料に対して硬さ判別実験を行った結果から,力覚と触覚をフィードバックすることによる硬さ判別への効果について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 硬さの提示方法とシステム構成
2.1 力触覚による硬さの提示
2.2 システム構成
3 硬さの計測方法
4 力触覚フィードバックデバイス
4.1 力覚フィードバック
4.2 触覚フィードバック
5 硬さ判別実験
5.1 実験方法
5.2 実験結果
6 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
[ Material Report -R&D- ]
ロータス型多孔質熱電材料を用いた新しい熱電変換デバイスの可能性
Possibility of Novel Thermoelectric Conversion Devices Using Lotus-type Porous Thermoelectric Materials
多孔質熱電材料を用いて熱流体との熱交換効率を高めた新しい熱電変換デバイスの可能性を検討した。シリコンをはじめとするいくつかの熱電材料において,水素雰囲気中での一方向凝固により多孔質化が可能であることが確認された。また,粒子法シミュレーションでは多孔質化により熱流体/熱電材料間の実効的な熱伝達率が高まることがわかった。
【目次】
1 はじめに
2 熱流と熱電変換
3 ロータス熱電材料の創製
4 流体透過型熱電変換デバイスの可能性
5 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
[ 機能材料マーケットデータ ]
試薬工業の市場動向
Market Trend of Reagent Industry
科学の発展や研究開発,環境分析などに貢献する試薬工業は,景気の変動に大きく左右されないといわれているが,景気回復にともないここ数年は増加傾向にあった。しかし,2016年は研究費の減少に合わせるように需要が大きく減少した。近年はバイオ,環境,食品などの用途で新しい試薬が開発されているが,特に生化学用の需要が伸びると予想される。
【目次】
1 概要
2 需給動向
2.1 一般用試薬
2.2 特定用途試薬
2.3 標準物質・標準液類
2.4 生化学用試薬
-------------------------------------------------------------------------
[ 機能材料マーケットデータ ]
タッチパネル工業の市場動向
Market Trend of Touch Panel Industry
タッチパネルの需要は,スマートフォン向けを中心に堅調に拡大を続けていたが,2014年ごろからスマートフォンやタブレットPCの成長鈍化により,上げ幅が鈍化傾向となった。2016年もその傾向が続いたとみられる。インセル型,オンセル型の普及は着実に進んでいて,メーカーの淘汰,再編の動きは相変わらず活発であり,タッチパネル業界は依然として市場での生き残りを賭けた競争が続いている。
【目次】
1 概要
2 市場動向
3 材料・開発動向
4 企業動向
-------------------------------------------------------------------------
大西公平 慶應義塾大学
下野誠通 慶應義塾大学
溝口貴弘 モーションリブ㈱
永島晃 (地独)神奈川県立産業技術総合研究所
内村裕 芝浦工業大学
中村則雄 (国研)産業技術総合研究所
石井千春 法政大学
小山哲也 法政大学
池田輝之 茨城大学
永野隆敏 茨城大学
篠嶋妥 茨城大学
目次
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【特集】感覚フィードバック技術の最新動向
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力触覚伝送を実現するリアルハプティクス
Real Haptics for Realization of Haptic Communication
実世界での力触覚伝送の実現は,人の行為を直接的に支援するロボットの高機能化に向けた重要な技術課題であった。特に医療や介護などの分野における物理的な接触を伴う行為に対しては,力強くも柔らかな動作支援をロボットが実行することが強く望まれる。本稿では,これを解決するリアルハプティクス技術について概説する。そして,少子高齢化社会において健康長寿を支える電気機械システムへの応用展望について述べる。
【目次】
1 はじめに
2 モーションコントロールの原理
2.1 制御剛性
2.2 位置制御と力制御
3 リアルハプティクス
3.1 リアルハプティクスの原理
3.2 リアルハプティクスによる力触覚伝送
4 将来の人間支援に向けた応用展望
5 おわりに
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「AbcCore」で実現するリアルハプティクス
Real-Haptics Technology Implemented by “AbcCore”
リアルハプティクス(R)を活用することで人間の動作やモノの感触をデータとして取り扱うことができるようになる。本稿では実際にリアルハプティクスを実装する手段として,モーションリブ㈱が開発・販売する「AbcCore」の解説をするとともに,実装方法や事例,産業分野での展望について概説する。
【目次】
1 序論
2 AbcCore
2.1 基本機能
2.2 特徴
2.3 システム構成
2.4 力推定性能
2.5 バイラテラル制御性能
3 システム構成例
3.1 無線通信を用いた力触覚伝達
3.2 独立二輪駆動走行システム
3.3 力触覚データを応用したバーチャルリアリティアプリケーション
4 リアルハプティクスの産業展開
4.1 日鉄エンジニアリング㈱:シャフト炉式溶融炉
4.2 シブヤ精機㈱:柔軟果実の取り扱いが可能なロボットハンドシステム
4.3 ㈱大林組:油圧駆動の建設機械での力触覚技術利用を可能とするシステム
4.4 ソフトバンク㈱:力触覚伝送における5Gの有用性検証
5 まとめ
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通信遅延下における遠隔システムの制御
Remote Control for a System with Time Delay
情報通信技術の発展に伴いネットワークを介した遠隔制御の開発が進んでいるが,通信時間遅れはシステムの安定性,性能に大きな影響を与える。本稿では,時間遅れを含む系の安定解析および安定化について概説すると同時に,通信時間遅れを有するシステムにおいて,対象物への接触時の衝撃を緩和するためのモデル予測制御について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 時間遅れ系の安定性の解析
3 モデルを含む制御器による時間遅れの補償
4 環境との接触を有する時間遅れ系のモデル予測制御による制御
5 おわりに
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ハプティクスの産業化動向とDigitalHaptics
Trend of Haptics Industrialization and DigitalHaptics Technology
飛行機の発明に匹敵するかもしれない,広い権利特許と実装技術を備えたハプティクス技術DigitalHaptics(TM)の登場により,モータ・スピーカ・圧電素子などのアクチュエータと,加減速波・矩形波・のこぎり波・変調波などの複雑・複合波形の音響振動とを用いて,点・面・空中などの様々な形態におけるリアルなプレゼンスやインタラクション体感の誘起・生成が可能となったことで,XR/VR/AR時代の新市場が,見たことのないような美しい体感の花々で埋め尽くされようとしている。
【目次】
1 はじめに
2 市場・技術は高い表現力へ
2.1 ハプティクス市場
2.2 オートモーティブ市場における課題
2.3 XR/VR/AR市場における課題
3 業界はフルリアルな表現力へシフト
3.1 共振型ハプティクスの限界
3.2 高表現力には広帯域型アクチュエータが必須
3.3 アクティブタッチとリアルタイム性
3.4 物理量の再現の課題と限界
3.5 今まさにフルリアルなハプティクスの時代へ
4 ハプティクスに関する基礎知識
4.1 ハプティクスとは
4.2 ハプティクスの感覚要素と三原触
5 産業化に向けた課題と制約
5.1 ハプティク・インターフェイスの課題
5.1.1 課題1:製品化における空間的・物理的な制約
5.1.2 課題2:新パラダイムを牽引する感覚再現
5.1.3 課題3:時代の潮流である広帯域型
5.1.4 課題4:今後の要件はソフト・ドリブン
5.2 課題解決手段の変遷
5.3 感覚誘起・錯覚による課題解決
5.4 従来型の物理量再現と感覚再現との相違
6 感覚誘起・錯覚技術が世界を変える
6.1 フルリアルなハプティクスに不可欠な三原触
6.2 三原触を実現する3DHapticsの実装
6.3 3DHapticsの本質は飛行機の発明
6.4 音は触覚空気振動
6.5 三原触理論による感覚のデザイン
7 事業を成功に導くための知的財産ポートフォリオ
7.1 特許訴訟にみるハプティクス特許の重要性
7.2 特許侵害の可視化・検出性と共創の場の創出
7.3 事業を左右する特許・知的財産権の広さ
7.4 事業を左右する実装力(DigitalHaptics(TM))
8 おわりに
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力触覚フィードバックを用いた手術用ロボットの触診システム
Palpation System for Laparoscopic Surgical Robot Using Haptic and Tactile Feedback
腹腔鏡下手術が手術支援ロボットにより臨床で行われるようになり,術者に感覚をフィードバックする研究が行われている。本稿では,力覚と触覚の2つの感覚を提示可能なロボット触診システムを用いて,硬さが異なる試料に対して硬さ判別実験を行った結果から,力覚と触覚をフィードバックすることによる硬さ判別への効果について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 硬さの提示方法とシステム構成
2.1 力触覚による硬さの提示
2.2 システム構成
3 硬さの計測方法
4 力触覚フィードバックデバイス
4.1 力覚フィードバック
4.2 触覚フィードバック
5 硬さ判別実験
5.1 実験方法
5.2 実験結果
6 おわりに
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[ Material Report -R&D- ]
ロータス型多孔質熱電材料を用いた新しい熱電変換デバイスの可能性
Possibility of Novel Thermoelectric Conversion Devices Using Lotus-type Porous Thermoelectric Materials
多孔質熱電材料を用いて熱流体との熱交換効率を高めた新しい熱電変換デバイスの可能性を検討した。シリコンをはじめとするいくつかの熱電材料において,水素雰囲気中での一方向凝固により多孔質化が可能であることが確認された。また,粒子法シミュレーションでは多孔質化により熱流体/熱電材料間の実効的な熱伝達率が高まることがわかった。
【目次】
1 はじめに
2 熱流と熱電変換
3 ロータス熱電材料の創製
4 流体透過型熱電変換デバイスの可能性
5 おわりに
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[ 機能材料マーケットデータ ]
試薬工業の市場動向
Market Trend of Reagent Industry
科学の発展や研究開発,環境分析などに貢献する試薬工業は,景気の変動に大きく左右されないといわれているが,景気回復にともないここ数年は増加傾向にあった。しかし,2016年は研究費の減少に合わせるように需要が大きく減少した。近年はバイオ,環境,食品などの用途で新しい試薬が開発されているが,特に生化学用の需要が伸びると予想される。
【目次】
1 概要
2 需給動向
2.1 一般用試薬
2.2 特定用途試薬
2.3 標準物質・標準液類
2.4 生化学用試薬
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[ 機能材料マーケットデータ ]
タッチパネル工業の市場動向
Market Trend of Touch Panel Industry
タッチパネルの需要は,スマートフォン向けを中心に堅調に拡大を続けていたが,2014年ごろからスマートフォンやタブレットPCの成長鈍化により,上げ幅が鈍化傾向となった。2016年もその傾向が続いたとみられる。インセル型,オンセル型の普及は着実に進んでいて,メーカーの淘汰,再編の動きは相変わらず活発であり,タッチパネル業界は依然として市場での生き残りを賭けた競争が続いている。
【目次】
1 概要
2 市場動向
3 材料・開発動向
4 企業動向
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著者一覧
山本修 山形大学
中山鶴雄 ㈱NBCメッシュテック
高橋正行 ㈱高秋化学
高橋靖之 ㈱高秋化学
中山武典 ㈱高秋化学
田中敦子 (元)㈱神戸製鋼所
大北正信 大阪ガスケミカル㈱
貴傅名甲 大阪ガスケミカル㈱
内藤昌信 (国研)物質・材料研究機構
伊藤健 関西大学
目次
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【特集】非溶出型抗菌材の最新動向
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無機系抗菌材料の開発動向
Development Trend of Inorganic Antibacterial Materials
無機系抗菌剤として取り上げられる酸化物セラミックスは,酸化カルシウム,酸化マグネシウム,酸化亜鉛及びこれらセラミックスの固溶体であり,強い抗菌活性の発現を目指したモルフォロジーや粒径制御に研究が移行している。本稿では,これらセラミックスの抗菌活性及び評価方法について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 抗菌活性試験の方法
3 セラミックスの抗菌活性
4 多孔質炭素の細菌吸着
5 炭素―セラミックス複合材料の抗菌活性
6 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
一価銅化合物を用いた「Cufitec(R)」の開発と用途展開
Development of “Cufitec(R)” Using Monovalent Copper Compounds and its Application Deployment
一価銅化合物がウイルスや細菌を短時間で不活化することを見出した。その不活化要因はフェントン型のOHラジカルの関与が示唆された。この一価銅化合物を用いて抗ウイルス・細菌制御技術「Cufitec(R)」を開発し,不織布,高分子材料,塗料・インキ,アルミニウム陽極酸化被膜などへ応用し,それらの材料で開発した製品は高い抗ウイルス・抗菌性有しており,それらの製品の特長を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 銅化合物の抗ウイルス性・抗菌性
2.1 抗ウイルス作用
2.2 抗菌作用
3 抗ウイルス技術「Cufitec(R)」
3.1 抗ウイルス・抗菌性薄膜の不織布への応用
3.1.1 ウイルスの不活性化効果
3.1.2 さまざまな細菌に対する抗菌効果
3.1.3 安全性
4 CufitecR高性能マスクのFDAの医療機器認証
5 一価銅化合物の塗料・インキへの応用
6 一価銅化合物のエタノール製剤への応用
7 アルミニウム陽極酸化皮膜の利用
8 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
高機能抗菌めっき技術「KENIFINE(TM)」とその展開
New Evolution of Multi-Function Anti-Bacterial Coating Technology “KENIFINE(TM)”
高機能抗菌めっき技術「KENIFINE(TM)」は,従来抗菌材の10倍以上の抗菌性と50倍以上の防かび性,さらに防藻性,抗ウイルス性を有する。さまざまなニーズから利用技術の開発に取り組み,4種のめっき処理だけでなく,抗菌粉末などの利用も可能となった。基本特性に加えて,実用途での効果や幅広い分野での適用例について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 ケニファインの特長と利用技術
3 ケニファインの特性例
3.1 抗菌性
3.2 防かび性,防藻性,抗ウイルス性
3.3 安全性
4 ケニファインの適用例
5 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
抗菌防藻剤ABCoat(エービーコート)
Antibacterial Antialgic Agent ABCoat
近年,健康に対する意識の高まりから,安全安心への関心が増えてきている。このような背景の下,安全に使用できる抗菌剤ABCoatを開発した。本剤のコーティング樹脂からは抗菌剤溶出が無く,大腸菌,黄色ブドウ球菌をはじめ広い抗菌スペクトルを示し,防藻機能も保有している。水耕栽培装置や養蜂資材など,衛生環境を要望される各種資材へ用途展開が可能である。
【目次】
1 はじめに
2 非溶出型抗菌防藻剤ABCoatについて
2.1 ABCoatの特徴
2.2 非溶出性
2.3 安全性
2.4 抗菌メカニズム
3 植物工場資材への用途展開
3.1 レタス栽培における防藻評価
3.2 発芽試験
3.3 栽培試験
3.4 水耕栽培への使用に対する安全性
3.5 病原菌防除
4 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
渋柿に倣う抗菌コーティング材料の開発と展開
Development ofAantibacterial Coating Learned from Astringent Persimmon
日本の文化を背景に普及してきた抗菌技術は,海外でも「KOHKIN」の名称として普及してきている。本研究では,安価で高性能な資源として,芳香性バイオマスに注目した。著者らが開発した抗菌材料は,タンニン酸(ポリフェノール)の抗菌などの優れた機能を損なわず,さらにはより引き出して,変性・加工したものである。すでに,樹脂・塗料・界面活性剤・接着剤などの開発に成功し,上市化に向け検討を進めている。
【目次】
1 はじめに
2 タンニンの化学構造と機能
2.1 分類と分布
2.2 生理機能
3 部分疎水化タンニン酸
3.1 合成
3.2 種々の金属基板に対するコーティング性能
3.3 部分疎水化タンニン酸の抗菌作用
4 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
クマゼミの翅を模倣した抗菌材料の開発
Newly Developed Antibacterial Material Mimicking a Cicacla Wing Surface
ナノ構造に起因する抗菌・殺菌効果は,ナノ構造と細胞間との相互作用に起因するため,持続性があり,薬剤耐性菌への殺菌効果も期待できることから新しい非溶出型抗菌材として世界的に期待されている。本稿では,クマゼミの翅にあるナノ構造を人工的に模擬する技術を紹介し,JIS規格や1細胞レベルでの評価を行った結果について記した。
【目次】
1 はじめに
2 昆虫の翅にあるナノ構造と抗菌特性
3 ナノ構造の作製法とナノ構造表面の濡れ性制御
4 マクロな抗菌評価
5 1細胞レベルでの殺菌評価
6 まとめ
-------------------------------------------------------------------------
[ 機能材料マーケットデータ ]
抗菌・防カビ剤工業の市場動向
Market Trend of Antifungal Agent Industry
抗菌・防カビ剤や防腐剤,防虫剤,忌避剤,木材防カビ剤はバイオサイドと呼ばれ,身近な日常品から医療・衛生用品,工業製品まで幅広い分野で使用されている。抗菌ブームが巻き起こった我が国では,抗菌加工製品の市場規模は1兆円ともいわれている。国外に目を向けても,中国や米国などで関心が高まっており,非常に速いスピードで市場が成長している。
【目次】
1 概要
2 抗菌剤の種類
2.1 無機系抗菌剤
2.2 有機系抗菌剤
2.3 天然系抗菌剤
3 用途
3.1 木材用(建築用含む)
3.2 紙・パルプ用
3.3 繊維製品用
3.4 プラスチック製品用
3.5 接着剤,塗料,その他用
4 メーカー動向
4.1 シナネンゼオミック
4.2 東亞合成
4.3 富士ケミカル
4.4 北興産業
4.5 大阪ガスケミカル
4.6 大阪化成
4.7 三愛石油
4.8 住化エンバイロメンタルサイエンス
4.9 アーチ・ケミカルズ
-------------------------------------------------------------------------
[ 機能材料マーケットデータ ]
界面活性剤工業の市場動向
Market Trend of surfactant Industry
2017年の界面活性剤工業は,2016年から国内生産・販売ともに微増となった。2008年の世界不況の影響などで年々減少傾向にあったが,生産量・販売数量・販売金額全てにおいて改善し,維持している。2011年3月に発生した東日本大震災以降,先行きが不透明になっていた時期を乗り越え,さらに,消費増税の影響もある中で良い動きを見せていた。国内や中国の景気の影響を受けたが前年とほぼ同じで微増となった。
【目次】
1 概要
2 各用途分野の動向
3 品目別需要動向
3.1 東南アジアでの需要増
4 輸出入動向
山本修 山形大学
中山鶴雄 ㈱NBCメッシュテック
高橋正行 ㈱高秋化学
高橋靖之 ㈱高秋化学
中山武典 ㈱高秋化学
田中敦子 (元)㈱神戸製鋼所
大北正信 大阪ガスケミカル㈱
貴傅名甲 大阪ガスケミカル㈱
内藤昌信 (国研)物質・材料研究機構
伊藤健 関西大学
目次
-------------------------------------------------------------------------
【特集】非溶出型抗菌材の最新動向
-------------------------------------------------------------------------
無機系抗菌材料の開発動向
Development Trend of Inorganic Antibacterial Materials
無機系抗菌剤として取り上げられる酸化物セラミックスは,酸化カルシウム,酸化マグネシウム,酸化亜鉛及びこれらセラミックスの固溶体であり,強い抗菌活性の発現を目指したモルフォロジーや粒径制御に研究が移行している。本稿では,これらセラミックスの抗菌活性及び評価方法について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 抗菌活性試験の方法
3 セラミックスの抗菌活性
4 多孔質炭素の細菌吸着
5 炭素―セラミックス複合材料の抗菌活性
6 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
一価銅化合物を用いた「Cufitec(R)」の開発と用途展開
Development of “Cufitec(R)” Using Monovalent Copper Compounds and its Application Deployment
一価銅化合物がウイルスや細菌を短時間で不活化することを見出した。その不活化要因はフェントン型のOHラジカルの関与が示唆された。この一価銅化合物を用いて抗ウイルス・細菌制御技術「Cufitec(R)」を開発し,不織布,高分子材料,塗料・インキ,アルミニウム陽極酸化被膜などへ応用し,それらの材料で開発した製品は高い抗ウイルス・抗菌性有しており,それらの製品の特長を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 銅化合物の抗ウイルス性・抗菌性
2.1 抗ウイルス作用
2.2 抗菌作用
3 抗ウイルス技術「Cufitec(R)」
3.1 抗ウイルス・抗菌性薄膜の不織布への応用
3.1.1 ウイルスの不活性化効果
3.1.2 さまざまな細菌に対する抗菌効果
3.1.3 安全性
4 CufitecR高性能マスクのFDAの医療機器認証
5 一価銅化合物の塗料・インキへの応用
6 一価銅化合物のエタノール製剤への応用
7 アルミニウム陽極酸化皮膜の利用
8 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
高機能抗菌めっき技術「KENIFINE(TM)」とその展開
New Evolution of Multi-Function Anti-Bacterial Coating Technology “KENIFINE(TM)”
高機能抗菌めっき技術「KENIFINE(TM)」は,従来抗菌材の10倍以上の抗菌性と50倍以上の防かび性,さらに防藻性,抗ウイルス性を有する。さまざまなニーズから利用技術の開発に取り組み,4種のめっき処理だけでなく,抗菌粉末などの利用も可能となった。基本特性に加えて,実用途での効果や幅広い分野での適用例について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 ケニファインの特長と利用技術
3 ケニファインの特性例
3.1 抗菌性
3.2 防かび性,防藻性,抗ウイルス性
3.3 安全性
4 ケニファインの適用例
5 おわりに
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抗菌防藻剤ABCoat(エービーコート)
Antibacterial Antialgic Agent ABCoat
近年,健康に対する意識の高まりから,安全安心への関心が増えてきている。このような背景の下,安全に使用できる抗菌剤ABCoatを開発した。本剤のコーティング樹脂からは抗菌剤溶出が無く,大腸菌,黄色ブドウ球菌をはじめ広い抗菌スペクトルを示し,防藻機能も保有している。水耕栽培装置や養蜂資材など,衛生環境を要望される各種資材へ用途展開が可能である。
【目次】
1 はじめに
2 非溶出型抗菌防藻剤ABCoatについて
2.1 ABCoatの特徴
2.2 非溶出性
2.3 安全性
2.4 抗菌メカニズム
3 植物工場資材への用途展開
3.1 レタス栽培における防藻評価
3.2 発芽試験
3.3 栽培試験
3.4 水耕栽培への使用に対する安全性
3.5 病原菌防除
4 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
渋柿に倣う抗菌コーティング材料の開発と展開
Development ofAantibacterial Coating Learned from Astringent Persimmon
日本の文化を背景に普及してきた抗菌技術は,海外でも「KOHKIN」の名称として普及してきている。本研究では,安価で高性能な資源として,芳香性バイオマスに注目した。著者らが開発した抗菌材料は,タンニン酸(ポリフェノール)の抗菌などの優れた機能を損なわず,さらにはより引き出して,変性・加工したものである。すでに,樹脂・塗料・界面活性剤・接着剤などの開発に成功し,上市化に向け検討を進めている。
【目次】
1 はじめに
2 タンニンの化学構造と機能
2.1 分類と分布
2.2 生理機能
3 部分疎水化タンニン酸
3.1 合成
3.2 種々の金属基板に対するコーティング性能
3.3 部分疎水化タンニン酸の抗菌作用
4 おわりに
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クマゼミの翅を模倣した抗菌材料の開発
Newly Developed Antibacterial Material Mimicking a Cicacla Wing Surface
ナノ構造に起因する抗菌・殺菌効果は,ナノ構造と細胞間との相互作用に起因するため,持続性があり,薬剤耐性菌への殺菌効果も期待できることから新しい非溶出型抗菌材として世界的に期待されている。本稿では,クマゼミの翅にあるナノ構造を人工的に模擬する技術を紹介し,JIS規格や1細胞レベルでの評価を行った結果について記した。
【目次】
1 はじめに
2 昆虫の翅にあるナノ構造と抗菌特性
3 ナノ構造の作製法とナノ構造表面の濡れ性制御
4 マクロな抗菌評価
5 1細胞レベルでの殺菌評価
6 まとめ
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[ 機能材料マーケットデータ ]
抗菌・防カビ剤工業の市場動向
Market Trend of Antifungal Agent Industry
抗菌・防カビ剤や防腐剤,防虫剤,忌避剤,木材防カビ剤はバイオサイドと呼ばれ,身近な日常品から医療・衛生用品,工業製品まで幅広い分野で使用されている。抗菌ブームが巻き起こった我が国では,抗菌加工製品の市場規模は1兆円ともいわれている。国外に目を向けても,中国や米国などで関心が高まっており,非常に速いスピードで市場が成長している。
【目次】
1 概要
2 抗菌剤の種類
2.1 無機系抗菌剤
2.2 有機系抗菌剤
2.3 天然系抗菌剤
3 用途
3.1 木材用(建築用含む)
3.2 紙・パルプ用
3.3 繊維製品用
3.4 プラスチック製品用
3.5 接着剤,塗料,その他用
4 メーカー動向
4.1 シナネンゼオミック
4.2 東亞合成
4.3 富士ケミカル
4.4 北興産業
4.5 大阪ガスケミカル
4.6 大阪化成
4.7 三愛石油
4.8 住化エンバイロメンタルサイエンス
4.9 アーチ・ケミカルズ
-------------------------------------------------------------------------
[ 機能材料マーケットデータ ]
界面活性剤工業の市場動向
Market Trend of surfactant Industry
2017年の界面活性剤工業は,2016年から国内生産・販売ともに微増となった。2008年の世界不況の影響などで年々減少傾向にあったが,生産量・販売数量・販売金額全てにおいて改善し,維持している。2011年3月に発生した東日本大震災以降,先行きが不透明になっていた時期を乗り越え,さらに,消費増税の影響もある中で良い動きを見せていた。国内や中国の景気の影響を受けたが前年とほぼ同じで微増となった。
【目次】
1 概要
2 各用途分野の動向
3 品目別需要動向
3.1 東南アジアでの需要増
4 輸出入動向
著者一覧
武田茂樹 茨城大学
久保田和宏 日油㈱
矢吹信喜 大阪大学
保坂良資 湘南工科大学
高際良樹 (国研)物質・材料研究機構
菅原徹 大阪大学
恵久春佑寿夫 大阪大学
梶原鳴雪 名古屋大学
目次
-------------------------------------------------------------------------
【特集】RFID 技術の発展と利用の最前線
-------------------------------------------------------------------------
UHF 帯RFID に関する研究開発動向
Recent Research and Development Trends of UHF Band RFID
UHF 帯RFID は,バッテリーレスで動作し,さらにHF 帯に対して通信距離が長く,小型で安価である特徴を有している。従って,UHF 帯RFID は,最も安価で小型な無線インターフェースであると言える。この特徴を生かして,棚卸作業の効率化,自動レジ,蔵書/書類管理等,多くの分野で導入が進んでいる。さらに,信頼性向上や,センシング機能等,新しい機能を追加したRFID タグIC や,リーダ用IC も出現している。これらの技術は,RFID タグとセンサを組み合わせて,バッテリーレスIoT 用センサ無線端末を実現するのにも有効である。本論文では,このようなUHF 帯RFID の特徴を整理すると共に,RFID に関する最近の研究開発動向について紹介する。
【目次】
1 まえがき
2 RFID の動作原理
3 RFID リーダ
4 特別なRFID タグIC
4.1 Tamper タグIC
4.2 Auto Tune 機能付きRFID タグIC
4.3 I2C やSPI ポートを備えたRFID タグIC
4.4 大容量メモリを有するRFID タグIC
4.5 電源出力(Energy Harvesting 端子)を持つRFID タグIC
4.6 RFID タグモジュール
4.7 高信頼メモリ機能を有するRFID タグIC
4.8 セキュリティー及びプライバシー
5 RFID の新しい応用事例
5.1 災害電子掲示板/安否確認システム
5.2 バッテリーレス傾斜/衝撃/振動センサタグ
6 むすび
-------------------------------------------------------------------------
銅ペーストによるRFID タグの新規製造方法提案
Proposal of New Manufacturing Method of RFID Tag with Copper Paste
日油株式会社で開発した銅ペーストは,大気下での低温硬化により優れた導電性を示すとともに,実装材料として十分な導通性と接合性を示すことが特長である。RFID タグに関する課題を述べるとともに,その課題の解決策となる,銅ペーストを用いたRFID タグのアンテナ形成とIC チップの実装を一括で行なう新規製造方法を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 当社銅ペーストについて
2.1 銅ペーストの特長
2.2 銅ペーストの印刷性
2.3 銅ペーストで作製した導電膜の性能
2.3.1 耐久性
2.3.2 耐マイグレーション性
2.3.3 耐硫化性
2.3.4 接合強度
2.3.5 メッキ性
3 銅ペーストのRFID タグへの適用
3.1 UHF 帯RFID タグの製造例
3.2 銅ペーストを用いたRFID タグの通信性能向上に向けた課題
4 最後に
-------------------------------------------------------------------------
RFID を活用した街路樹の診断,樹木情報提供および道案内システム
A Roadside Tree Information Management and Navigation System Using Radio Frequency Identification
街路樹は景観向上などの機能を有するが,過酷な環境の中で生育している。そのため,樹木医による点検・診断が必要であるが,コストがかかるためなかなか進まない。そこで,我々はNFC 準拠のRFID を活用した街路樹診断システムを構築した。さらに,市民と管理者の双方向樹木情報提供システム,街路樹道案内システムを開発した。
【目次】
1 はじめに
2 街路樹診断
3 街路樹診断システム
3.1 システム概要
3.2 RFID の樹木への設置方法
4 樹木情報提供システム
5 街路樹道案内システム
6 検証実験
6.1 街路樹診断システムの検証実験
6.2 樹木情報提供システムの検証実験
6.3 街路樹道案内システムの検証実験
7 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
医用UHF 帯パッシブRFID による個体認証と安全解析
Individual Identification Using Medical Use UHF Band Passive RFID and its Safety Analysis
医療現場の過誤の相当数は,ヒトやモノの認証の際に生じている。現在はバ-コ-ドによる認証が多いが,ヒュ-マンエラ-に起因する医療過誤の抑止には,自動的な認証の実現が待たれる。UHF 帯パッシブRFID はその実現に有効な情報メディアである。本文では,原理や特性に触れ,臨床現場での応用例について論述する。
【目次】
1 はじめに
2 医療過誤と個体認証
3 電界強度
4 RFID の医用応用
4.1 小型ME 機器院内所在管理への応用
4.1.1 方法
4.1.2 結果
4.2 入院患者の院内所在管理への応用
4.2.1 方法
4.2.2 結果
5 考察
6 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
[ Material Report -R&D- ]
希少元素が不要な熱電材料の開発
Development of Rare-Element-Free Thermoelectric Materials
熱エネルギーから電気エネルギーに直接変換する熱電変換材料の社会実装に向けた新材料開発の研究動向として,希少元素を必要としない新材料を取り上げ,社会実装に向けた課題について議論する。計算科学と実験の協働により,アルミニウム-鉄-シリコン系において見出した熱電材料候補を基盤とし,IoT 無線センサ用自立電源への応用を目指した研究開発の概略を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 新材料に求められる条件と材料スクリーニング
3 Al-Fe-Si 系新材料の特徴と課題
4 応用に向けた取り組み
5 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
[ Material Report -R&D- ]
フレキシブル熱電変換モジュールの実装と信頼性
Packaging and Reliability of Flexible Thermoelectric Conversion Modules
次世代ヘルスケアやIoT に資する電子機器の電源システムとして,エネルギー・ハーベスティング技術が注目されている。本稿では,我々が生活する空間の周辺環境から,恒常的に発する熱エネルギーを,効率良く回収し,次世代電子機器の電源として利用するフレキシブル・マイクロ(μ)・熱電変換(発電)素子の最新の研究開発成果を解説する。
【目次】
1 はじめに
2 熱電発電(変換)技術
2.1 フレキシブル熱電モジュール(素子)の設計指針(デザインと用途)
2.2 フレキシブル熱電モジュールの作製法方と変換特性
2.3 フレキシブル熱電変換モジュールの機械的信頼性
3 おわりに
3.1 ウェアラブル・ポータブル用フレキシブル・マイクロ熱電モジュールの開発
-------------------------------------------------------------------------
[ Material Report -R&D- ]
N3P3 及びN4P4 環直鎖状ポリホスファゼン(2DPP)の生成とその性能
Formation and Properties of Cyclo Linear Polyphosphazenes
N3P3 或いはN4P4 環を直鎖状に結合した重合体(2DPP)の生成法は5 種類報告されている。得られた2DPP は有機溶剤に可溶或いは不溶である。有機溶剤不溶2DPP は2DPP ではなく、編目状重合体3DPP であると予想される。有機溶剤可溶2DPP は成膜可能であるが、耐熱性の面では3DPP よりも劣っている。(NPCl2)3 を開環重合して得られた重合体(NPCl2)n の塩素原子を置換した直鎖状[NP(R)2]n
と生成法を比較すると、プロセスは簡単であるので、現在LIB に使用されているバインダー或いはセパレターをコストの安い不燃性バインダ―やセパレターに2DPP が応用されることが期待される。しかしながらその分野への応用研究はこれからと思われる。
1 はじめに
2 Condensation type
3 Dehydrochlorination type
4 Transesterication type
5 Denitrogantion Reaction
6 Radiation-Induced Reaction
7 おわりに
武田茂樹 茨城大学
久保田和宏 日油㈱
矢吹信喜 大阪大学
保坂良資 湘南工科大学
高際良樹 (国研)物質・材料研究機構
菅原徹 大阪大学
恵久春佑寿夫 大阪大学
梶原鳴雪 名古屋大学
目次
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【特集】RFID 技術の発展と利用の最前線
-------------------------------------------------------------------------
UHF 帯RFID に関する研究開発動向
Recent Research and Development Trends of UHF Band RFID
UHF 帯RFID は,バッテリーレスで動作し,さらにHF 帯に対して通信距離が長く,小型で安価である特徴を有している。従って,UHF 帯RFID は,最も安価で小型な無線インターフェースであると言える。この特徴を生かして,棚卸作業の効率化,自動レジ,蔵書/書類管理等,多くの分野で導入が進んでいる。さらに,信頼性向上や,センシング機能等,新しい機能を追加したRFID タグIC や,リーダ用IC も出現している。これらの技術は,RFID タグとセンサを組み合わせて,バッテリーレスIoT 用センサ無線端末を実現するのにも有効である。本論文では,このようなUHF 帯RFID の特徴を整理すると共に,RFID に関する最近の研究開発動向について紹介する。
【目次】
1 まえがき
2 RFID の動作原理
3 RFID リーダ
4 特別なRFID タグIC
4.1 Tamper タグIC
4.2 Auto Tune 機能付きRFID タグIC
4.3 I2C やSPI ポートを備えたRFID タグIC
4.4 大容量メモリを有するRFID タグIC
4.5 電源出力(Energy Harvesting 端子)を持つRFID タグIC
4.6 RFID タグモジュール
4.7 高信頼メモリ機能を有するRFID タグIC
4.8 セキュリティー及びプライバシー
5 RFID の新しい応用事例
5.1 災害電子掲示板/安否確認システム
5.2 バッテリーレス傾斜/衝撃/振動センサタグ
6 むすび
-------------------------------------------------------------------------
銅ペーストによるRFID タグの新規製造方法提案
Proposal of New Manufacturing Method of RFID Tag with Copper Paste
日油株式会社で開発した銅ペーストは,大気下での低温硬化により優れた導電性を示すとともに,実装材料として十分な導通性と接合性を示すことが特長である。RFID タグに関する課題を述べるとともに,その課題の解決策となる,銅ペーストを用いたRFID タグのアンテナ形成とIC チップの実装を一括で行なう新規製造方法を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 当社銅ペーストについて
2.1 銅ペーストの特長
2.2 銅ペーストの印刷性
2.3 銅ペーストで作製した導電膜の性能
2.3.1 耐久性
2.3.2 耐マイグレーション性
2.3.3 耐硫化性
2.3.4 接合強度
2.3.5 メッキ性
3 銅ペーストのRFID タグへの適用
3.1 UHF 帯RFID タグの製造例
3.2 銅ペーストを用いたRFID タグの通信性能向上に向けた課題
4 最後に
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RFID を活用した街路樹の診断,樹木情報提供および道案内システム
A Roadside Tree Information Management and Navigation System Using Radio Frequency Identification
街路樹は景観向上などの機能を有するが,過酷な環境の中で生育している。そのため,樹木医による点検・診断が必要であるが,コストがかかるためなかなか進まない。そこで,我々はNFC 準拠のRFID を活用した街路樹診断システムを構築した。さらに,市民と管理者の双方向樹木情報提供システム,街路樹道案内システムを開発した。
【目次】
1 はじめに
2 街路樹診断
3 街路樹診断システム
3.1 システム概要
3.2 RFID の樹木への設置方法
4 樹木情報提供システム
5 街路樹道案内システム
6 検証実験
6.1 街路樹診断システムの検証実験
6.2 樹木情報提供システムの検証実験
6.3 街路樹道案内システムの検証実験
7 おわりに
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医用UHF 帯パッシブRFID による個体認証と安全解析
Individual Identification Using Medical Use UHF Band Passive RFID and its Safety Analysis
医療現場の過誤の相当数は,ヒトやモノの認証の際に生じている。現在はバ-コ-ドによる認証が多いが,ヒュ-マンエラ-に起因する医療過誤の抑止には,自動的な認証の実現が待たれる。UHF 帯パッシブRFID はその実現に有効な情報メディアである。本文では,原理や特性に触れ,臨床現場での応用例について論述する。
【目次】
1 はじめに
2 医療過誤と個体認証
3 電界強度
4 RFID の医用応用
4.1 小型ME 機器院内所在管理への応用
4.1.1 方法
4.1.2 結果
4.2 入院患者の院内所在管理への応用
4.2.1 方法
4.2.2 結果
5 考察
6 おわりに
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[ Material Report -R&D- ]
希少元素が不要な熱電材料の開発
Development of Rare-Element-Free Thermoelectric Materials
熱エネルギーから電気エネルギーに直接変換する熱電変換材料の社会実装に向けた新材料開発の研究動向として,希少元素を必要としない新材料を取り上げ,社会実装に向けた課題について議論する。計算科学と実験の協働により,アルミニウム-鉄-シリコン系において見出した熱電材料候補を基盤とし,IoT 無線センサ用自立電源への応用を目指した研究開発の概略を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 新材料に求められる条件と材料スクリーニング
3 Al-Fe-Si 系新材料の特徴と課題
4 応用に向けた取り組み
5 おわりに
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[ Material Report -R&D- ]
フレキシブル熱電変換モジュールの実装と信頼性
Packaging and Reliability of Flexible Thermoelectric Conversion Modules
次世代ヘルスケアやIoT に資する電子機器の電源システムとして,エネルギー・ハーベスティング技術が注目されている。本稿では,我々が生活する空間の周辺環境から,恒常的に発する熱エネルギーを,効率良く回収し,次世代電子機器の電源として利用するフレキシブル・マイクロ(μ)・熱電変換(発電)素子の最新の研究開発成果を解説する。
【目次】
1 はじめに
2 熱電発電(変換)技術
2.1 フレキシブル熱電モジュール(素子)の設計指針(デザインと用途)
2.2 フレキシブル熱電モジュールの作製法方と変換特性
2.3 フレキシブル熱電変換モジュールの機械的信頼性
3 おわりに
3.1 ウェアラブル・ポータブル用フレキシブル・マイクロ熱電モジュールの開発
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[ Material Report -R&D- ]
N3P3 及びN4P4 環直鎖状ポリホスファゼン(2DPP)の生成とその性能
Formation and Properties of Cyclo Linear Polyphosphazenes
N3P3 或いはN4P4 環を直鎖状に結合した重合体(2DPP)の生成法は5 種類報告されている。得られた2DPP は有機溶剤に可溶或いは不溶である。有機溶剤不溶2DPP は2DPP ではなく、編目状重合体3DPP であると予想される。有機溶剤可溶2DPP は成膜可能であるが、耐熱性の面では3DPP よりも劣っている。(NPCl2)3 を開環重合して得られた重合体(NPCl2)n の塩素原子を置換した直鎖状[NP(R)2]n
と生成法を比較すると、プロセスは簡単であるので、現在LIB に使用されているバインダー或いはセパレターをコストの安い不燃性バインダ―やセパレターに2DPP が応用されることが期待される。しかしながらその分野への応用研究はこれからと思われる。
1 はじめに
2 Condensation type
3 Dehydrochlorination type
4 Transesterication type
5 Denitrogantion Reaction
6 Radiation-Induced Reaction
7 おわりに
著者一覧
吉田実 近畿大学
杉崎隆一 古河電気工業㈱
高橋正典 古河電気工業㈱
塚本昌義 古河電気工業㈱
松浦基晴 電気通信大学
田中正俊 三菱電線工業㈱
島研介 ㈱フジクラ
若林浩次 ㈱レーザックス
松浦祐司 東北大学
目次
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【特集】光ファイバ用途展開の最新動向
Latest Trend in the Deployment of Optical Fiber Application
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特集にあたって
Introduction of Special Issue
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空間多重ファイバ技術
Optical Fibers for Space Division Multiplexing
データセンタを中心とした通信容量の拡大に対応すべく,光ファイバの大容量化検討が進んでいる。空間多重伝送は容量拡大の切り札と言われており,さまざまなタイプのファイバが報告されている。本稿では,空間多重伝送に使用されているマルチコアファイバ,マルチモードファイバの技術を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 空間多重光ファイバ
3 数モードファイバ
4 マルチコアファイバ
4.1 非結合型マルチコアファイバ
4.2 結合型マルチコアファイバ
4.3 マルチモードマルチコアファイバ
5 まとめ
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光ファイバ無線伝送のための光ファイバ給電技術
Power-over-Fiber Technologies for Radio-over-Fiber
モバイル通信の高速化に伴い,中央局から無線基地局間の通信は光ファイバ回線を利用した光ファイバ無線伝送が主流になってくる。本稿では,この光ファイバ回線を利用して無線基地局の駆動を目的とした光ファイバ給電技術を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 光ファイバ給電とは
3 光ファイバ無線伝送のための光ファイバ給電技術
3.1 マルチモード光ファイバを用いた光ファイバ給電
3.2 マルチコア光ファイバを用いた光ファイバ給電
3.3 ダブルクラッド光ファイバを用いた光ファイバ給電
4 まとめ
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光拡散ファイバ
Light Diffusing Fiber
光拡散ファイバは,光ファイバ端面からレーザ光を入力すると,光ファイバ側面からレーザ光が漏洩する。可視光のレーザ光を入力すれば,側面から漏洩する光で光ファイバ自体が発光するため,フレキシブルなライン状の発光体になりイルミネーションとして利用が期待できる。本稿では,この光拡散ファイバについて述べる。
【目次】
1 はじめに
2 光拡散ファイバの構成
3 光拡散ファイバの光学特性
4 機械特性
5 コネクタ取り付け
6 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
光ファイバレーザの高出力化
Power Increasing of Fiber Lasers
高出力,高効率,良好なビーム品質,小型,低頻度メンテナンスなど多くの利点を有している光ファイバレーザの高出力化基本手法を紹介するとともに,高出力化に伴って生じる非線形光学効果の抑制についても述べる。また,高出力シングルモードファイバレーザを用いた材料加工例も示し光ファイバレーザの有用性を述べる。
【目次】
1 はじめに
2 光ファイバレーザの基本構造と特徴
3 光ファイバレーザの高出力化技術
3.1 単一共振器ファイバレーザの高出力化
3.2 複数共振器の出力合成による高出力化
4 高出力光ファイバレーザの応用例
4.1 金属切断への応用
4.2 溶接への応用例
5 まとめ
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光ファイバレーザによる金属材料加工技術
Materials Processing Technology with Optical Fiber Lasers
レーザックス(英語名LaserX)は1988年愛知県知立市に創立して以来,1995年に東京に営業所を設立,2001年には横浜市新羽町にレーザテクニカルセンターを開設した。同センターで現在所有しているレーザ発振器は全てがファイバーレーザだ。内訳はマルチモード10kWと2kW,シングルモード1kWと300W,パルス50ns-30WとQCW150/1500W,ハンディタイプ300Wなど殆どが海外製である。同センターでの業務内容は金属溶接を主とした技術に関するコンサルティングと技術供与,金属溶接システムのコーディネートとなっている。そこでファイバーレーザによる金属材料加工技術を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 CW レーザとパルスレーザによる金属材料の加工
3 シングルモード(以下SM)レーザとマルチモード(以下MM)レーザによる金属材料の加工
4 おわりに
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中空光ファイバを用いた赤外分光測定
― 無侵襲血糖値測定システム ―
Infrared spectroscopy system based on hollow optical fibers
― Non-invasive blood glucose measurement ―
中赤外光を伝送する中空光ファイバを,FT-IRや量子カスケードレーザと組み合わせることにより構成した赤外分光システムを用いて行った血糖値測定について紹介する。口唇の光学吸収値を測定することにより,高い精度での血糖値測定が行われ,中赤外光を利用したヘルスケア機器開発の可能性が示された。
【目次】
1 はじめに
2 中空光ファイバの構造と製法
3 中空光ファイバを用いた血糖値測定システム
4 血糖値分析結果
5 QCLを用いた血糖値測定
6 まとめ
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[ 機能材料マーケットデータ ]
半導体用ケミカルスの市場動向(2)
Market Trend of Semiconductor Chemicals (2)
世界半導体市場統計(WSTS)によると,2017年の世界半導体市場は前年からのプラスを引き継ぎ,+21.6%の大幅拡大となった。材料市場はデバイス市場を反映した動きとなったが,半導体製造装置市場は+37%となった。本号では半導体市場の概況を紹介した前号に続き,半導体製造用ガス,フォトレジスト,封止材料の市場動向について紹介する。
【目次】
1 半導体製造用ガス
1.1 高純度キャリアガス
1.2 半導体デバイス製造用ガス
1.3 成膜用ガス
1.4 ドーピング用ガス
1.5 ドライエッチング用材料
2 フォトレジスト
3 半導体封止材料
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[ 機能材料マーケットデータ ]
電池用材料・ケミカルスの市場動向
Market Trend of Materials and Chemicals for Batteries
2017年の一次電池・二次電池の合計出荷数量は,前年比1.9%増の47億1100万個となった。二次電池は,2010年に民生需要の回復,車載用リチウムイオン電池の市場の立ち上がりなどにより,高い成長を達成したが,2011 年は東日本大震災の影響により,前年と比べ生産量が減少した。2012年はエコカー補助金の追い風を受け自動車生産は増加し,2013年は反動でやや減少した。しかしながら,環境負荷軽減の要請は高く,今後もHV,EV車の需要,それに伴う二次電池の需要増加が期待されている。一次電池は,環境負荷軽減や二酸化炭素排出削減対策として,二次電池へのシフトが起こっており,低い水準で推移している。電池用構成材料は,使用される電池の出荷数量にほぼ比例した推移となっており,様々な携帯機器に使用されているリチウムイオン電池向けの構成材料やハイブリッド自動車向けの需要拡大に加え,電気自動車向けの需要に大きな期待が寄せられている。
【目次】
1 電池市場の概要
1.1 一次電池
1.2 二次電池
2 開発動向と構成材料
2.1 一次電池
2.2 二次電池
2.2.1 正極材
2.2.2 負極材
2.2.3 電解液
2.2.4 セパレータ
3 二次電池構成材料の市場動向
3.1 リチウムイオン電池構成材料の市場
3.1.1 正極材
3.1.2 負極材
3.1.3 電解液
3.1.4 セパレータ
3.2 ニッケル水素電池構成材料の市場
吉田実 近畿大学
杉崎隆一 古河電気工業㈱
高橋正典 古河電気工業㈱
塚本昌義 古河電気工業㈱
松浦基晴 電気通信大学
田中正俊 三菱電線工業㈱
島研介 ㈱フジクラ
若林浩次 ㈱レーザックス
松浦祐司 東北大学
目次
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【特集】光ファイバ用途展開の最新動向
Latest Trend in the Deployment of Optical Fiber Application
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特集にあたって
Introduction of Special Issue
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空間多重ファイバ技術
Optical Fibers for Space Division Multiplexing
データセンタを中心とした通信容量の拡大に対応すべく,光ファイバの大容量化検討が進んでいる。空間多重伝送は容量拡大の切り札と言われており,さまざまなタイプのファイバが報告されている。本稿では,空間多重伝送に使用されているマルチコアファイバ,マルチモードファイバの技術を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 空間多重光ファイバ
3 数モードファイバ
4 マルチコアファイバ
4.1 非結合型マルチコアファイバ
4.2 結合型マルチコアファイバ
4.3 マルチモードマルチコアファイバ
5 まとめ
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光ファイバ無線伝送のための光ファイバ給電技術
Power-over-Fiber Technologies for Radio-over-Fiber
モバイル通信の高速化に伴い,中央局から無線基地局間の通信は光ファイバ回線を利用した光ファイバ無線伝送が主流になってくる。本稿では,この光ファイバ回線を利用して無線基地局の駆動を目的とした光ファイバ給電技術を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 光ファイバ給電とは
3 光ファイバ無線伝送のための光ファイバ給電技術
3.1 マルチモード光ファイバを用いた光ファイバ給電
3.2 マルチコア光ファイバを用いた光ファイバ給電
3.3 ダブルクラッド光ファイバを用いた光ファイバ給電
4 まとめ
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光拡散ファイバ
Light Diffusing Fiber
光拡散ファイバは,光ファイバ端面からレーザ光を入力すると,光ファイバ側面からレーザ光が漏洩する。可視光のレーザ光を入力すれば,側面から漏洩する光で光ファイバ自体が発光するため,フレキシブルなライン状の発光体になりイルミネーションとして利用が期待できる。本稿では,この光拡散ファイバについて述べる。
【目次】
1 はじめに
2 光拡散ファイバの構成
3 光拡散ファイバの光学特性
4 機械特性
5 コネクタ取り付け
6 おわりに
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光ファイバレーザの高出力化
Power Increasing of Fiber Lasers
高出力,高効率,良好なビーム品質,小型,低頻度メンテナンスなど多くの利点を有している光ファイバレーザの高出力化基本手法を紹介するとともに,高出力化に伴って生じる非線形光学効果の抑制についても述べる。また,高出力シングルモードファイバレーザを用いた材料加工例も示し光ファイバレーザの有用性を述べる。
【目次】
1 はじめに
2 光ファイバレーザの基本構造と特徴
3 光ファイバレーザの高出力化技術
3.1 単一共振器ファイバレーザの高出力化
3.2 複数共振器の出力合成による高出力化
4 高出力光ファイバレーザの応用例
4.1 金属切断への応用
4.2 溶接への応用例
5 まとめ
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光ファイバレーザによる金属材料加工技術
Materials Processing Technology with Optical Fiber Lasers
レーザックス(英語名LaserX)は1988年愛知県知立市に創立して以来,1995年に東京に営業所を設立,2001年には横浜市新羽町にレーザテクニカルセンターを開設した。同センターで現在所有しているレーザ発振器は全てがファイバーレーザだ。内訳はマルチモード10kWと2kW,シングルモード1kWと300W,パルス50ns-30WとQCW150/1500W,ハンディタイプ300Wなど殆どが海外製である。同センターでの業務内容は金属溶接を主とした技術に関するコンサルティングと技術供与,金属溶接システムのコーディネートとなっている。そこでファイバーレーザによる金属材料加工技術を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 CW レーザとパルスレーザによる金属材料の加工
3 シングルモード(以下SM)レーザとマルチモード(以下MM)レーザによる金属材料の加工
4 おわりに
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中空光ファイバを用いた赤外分光測定
― 無侵襲血糖値測定システム ―
Infrared spectroscopy system based on hollow optical fibers
― Non-invasive blood glucose measurement ―
中赤外光を伝送する中空光ファイバを,FT-IRや量子カスケードレーザと組み合わせることにより構成した赤外分光システムを用いて行った血糖値測定について紹介する。口唇の光学吸収値を測定することにより,高い精度での血糖値測定が行われ,中赤外光を利用したヘルスケア機器開発の可能性が示された。
【目次】
1 はじめに
2 中空光ファイバの構造と製法
3 中空光ファイバを用いた血糖値測定システム
4 血糖値分析結果
5 QCLを用いた血糖値測定
6 まとめ
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[ 機能材料マーケットデータ ]
半導体用ケミカルスの市場動向(2)
Market Trend of Semiconductor Chemicals (2)
世界半導体市場統計(WSTS)によると,2017年の世界半導体市場は前年からのプラスを引き継ぎ,+21.6%の大幅拡大となった。材料市場はデバイス市場を反映した動きとなったが,半導体製造装置市場は+37%となった。本号では半導体市場の概況を紹介した前号に続き,半導体製造用ガス,フォトレジスト,封止材料の市場動向について紹介する。
【目次】
1 半導体製造用ガス
1.1 高純度キャリアガス
1.2 半導体デバイス製造用ガス
1.3 成膜用ガス
1.4 ドーピング用ガス
1.5 ドライエッチング用材料
2 フォトレジスト
3 半導体封止材料
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[ 機能材料マーケットデータ ]
電池用材料・ケミカルスの市場動向
Market Trend of Materials and Chemicals for Batteries
2017年の一次電池・二次電池の合計出荷数量は,前年比1.9%増の47億1100万個となった。二次電池は,2010年に民生需要の回復,車載用リチウムイオン電池の市場の立ち上がりなどにより,高い成長を達成したが,2011 年は東日本大震災の影響により,前年と比べ生産量が減少した。2012年はエコカー補助金の追い風を受け自動車生産は増加し,2013年は反動でやや減少した。しかしながら,環境負荷軽減の要請は高く,今後もHV,EV車の需要,それに伴う二次電池の需要増加が期待されている。一次電池は,環境負荷軽減や二酸化炭素排出削減対策として,二次電池へのシフトが起こっており,低い水準で推移している。電池用構成材料は,使用される電池の出荷数量にほぼ比例した推移となっており,様々な携帯機器に使用されているリチウムイオン電池向けの構成材料やハイブリッド自動車向けの需要拡大に加え,電気自動車向けの需要に大きな期待が寄せられている。
【目次】
1 電池市場の概要
1.1 一次電池
1.2 二次電池
2 開発動向と構成材料
2.1 一次電池
2.2 二次電池
2.2.1 正極材
2.2.2 負極材
2.2.3 電解液
2.2.4 セパレータ
3 二次電池構成材料の市場動向
3.1 リチウムイオン電池構成材料の市場
3.1.1 正極材
3.1.2 負極材
3.1.3 電解液
3.1.4 セパレータ
3.2 ニッケル水素電池構成材料の市場
著者一覧
小山大介 同志社大学
森田剛 東京大学
中村健太郎 東京工業大学
神雅彦 日本工業大学
川嶋紘一郎 (有)超音波材料診断研究所
長谷川英之 富山大学
長岡亮 富山大学
幕田寿典 山形大学
安井久一 (国研)産業技術総合研究所
目次
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【特集】超音波エレクトロニクスの最新動向
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特集にあたって
Introduction
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強力超音波デバイスのための圧電材料評価
Piezoelectric Materials Evaluation Method for High Power Ultrasonic Devices
強力超音波デバイスの実駆動時の特性評価には,圧電非線形振動の理解が重要となる。本研究において機械的非線形特性が圧電振動特性評価としての主要パラメータであることを見出した。これを応用して,温度上昇を含んだ圧電非線形振動解析やボルト締めランジュバン振動子の非線形振動解析の研究事例を紹介する。
【目次】
1 まえがき
2 圧電非線形振動のモデル化
3 温度上昇を含む圧電非線形振動のモデル化
4 温度分布の計算方法
5 各物性値の温度依存性
6 シミュレーション結果
7 温度変化を含めた非線形振動測定
8 ボルト締めランジュバン振動子のモデル化
-------------------------------------------------------------------------
超音波モータと超音波浮上搬送
Ultrasonic Motors and Ultrasonic Levitation Transport
超音波振動や空中超音波音場のアクチュエータや物体非接触搬送への応用例として,超音波モータと大型平板の浮揚搬送について概説した。前半で超音波モータの主な方式とその動作原理,特性をまとめた。後半では,空気中での平板の浮揚現象と,その応用である大型ガラス基板の非接触搬送装置を紹介した。
【目次】
1 超音波駆動アクチュエータの利点
2 超音波モータ
2.1 超音波モータの特徴
2.2 超音波モータの分類
2.3 進行波型超音波モータの構造と動作
2.4 複合振動子型超音波モータの構造と動作
3 平板の非接触浮揚搬送
3.1 近距離場音場浮揚
3.2 大型平板の浮揚搬送
4 まとめ
-------------------------------------------------------------------------
超音波を利用した材料加工技術
Materials Processing Technology Appling Ultrasonic-Vibration
強力な超音波振動を発生させる技術,および超音波振動を各種の材料加工に利用する技術について,その原理,および切削や研削加工,塑性加工,あるいは接合加工に利用するための具体的方法,市販の装置の紹介や最近の研究事例,および利用上の注意点などを含めながら平易に解説した。
【目次】
1 はじめに
2 超音波で材料を加工するということ
2.1 超音波振動が材料に与える効果
2.2 超音波振動を材料加工に用いる方法
3 超音波振動を利用した各種加工法と最新の動向
3.1 超音波振動切削加工
3.2 超音波振動研削・研磨加工
3.3 超音波振動塑性加工
3.4 超音波振動接合加工
4 超音波振動を生産加工に使う上での留意点
5 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
非線形超音波を利用した非破壊材料評価技術の最新動向
Nondestructive Evaluation of Engineering Materials Using Nonlinear Ultrasonics
大振幅正弦波バースト波を固体材料に入射して異質部・不健全部を揺り動かしたとき発生する正弦波からの波形ひずみを高調波振幅として定量化する,水浸高調波画像化法の原理と適用例を示す。従来超音波法による画像化が不可能あるいは困難であった,10μm 台の非金属介在物,薄板塑性変形度,接着剤硬化度などを可視化できる。
【目次】
1 はじめに
2 非線形超音波(高調波)法概要
2.1 連続体における波形ゆがみの発生機構
2.2 接触面型欠陥(閉口き裂)における波形ゆがみの発生機構
3 高調波計測・画像化法
3.1 高調波画像化装置
3.2 反射(後方散乱波)高調波法
3.3 局部共振高調波法
4 高調波画像化例
4.1 10μm 台微小非金属介在物
4.2 局部共振法による塑性変形域の可視化
4.3 局部共振法による疲労損傷域の可視化
4.4 拡散接合界面不健全部(偏析)
4.5 局部共振高調波法による液体水素ロケット模擬燃焼ノズル部隔壁のEDM溝
4.6 接着樹脂硬化過程
4.7 CRRP 接着部界面
5 まとめと将来展望
-------------------------------------------------------------------------
医用超音波利用の最新動向
Recent Developments in Medical Ultrasonics
超音波は,診断,治療を問わず幅広い分野で医療応用が進んでいる。診断においては,リアルタイムに体内の断層像を観察できる超音波B モード断層法が幅広く臨床に普及している。近年,リアルタイム撮像の時間分解能を超える超高速撮影を可能とする超高速超音波イメージング法の研究開発が進んでいる。本稿ではその原理と応用について概説する。
【目次】
1 はじめに
2 超高速超音波イメージング法
3 超高速超音波イメージング法の応用例
4 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
超音波によるマイクロバブルの生成と応用
Microbubble Generation Technique Using Ultrasonic Oscillation and its Application
超音波を用いてマイクロバブルを発生させる手法について,細管からの単一気泡の発生事例や中空超音波ホーンによる発生の事例から,超音波によるマイクロバブルの発生原理や特徴について説明する。また,本発生手法の応用として,中空マイクロカプセルおよびポーラス金属の生成プロセスに応用した事例についても紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 超音波を利用したマイクロバブルの生成メカニズム
3 超音波ホーンを利用したマイクロバブル発生
4 超音波ホーンによって生成するマイクロバブルの応用
4.1 シアノアクリレート中空マイクロカプセルへの応用
4.2 ポーラス金属への応用
5 おわりに
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熱音響エンジンにおける水蒸気の利用
A Thermoacoustic Engine with a Wet Stack
細管が多数集まってできたスタックの両端に,廃熱等を利用して大きな温度差を与えると,スタックを入れたパイプ内に音波が発生する。もう一つ別のスタックを置くと,逆の現象が起こり,音波によってスタック両端に温度差が生じるので,冷却器として応用できる。また,音波の振動を利用して,発電することもできる。
【目次】
1 はじめに
2 進行波型と定在波型エンジン
3 水蒸気の利用
5 計算結果と考察
6 まとめ
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[ 機能材料マーケットデータ ]
半導体用ケミカルスの市場動向(1)
Market Trend of Semiconductor Chemicals (1)
世界半導体市場統計(WSTS)によると,2017 年の世界半導体市場は前年からのプラスを引き継ぎ,+21.6%の大幅拡大となった。材料市場はデバイス市場を反映した動きとなったが,半導体製造装置市場は+37%となった。2018 年の半導体市場も世界の各地域において景況感が改善され,電子機器全般の半導体需要を背景に,2018 年春季予測では世界半導体市場の成長率を+12.4%と予測している。
【目次】
1 半導体市場動向
1.1 世界の半導体市場
1.2 世界の半導体製品別市場動向
1.3 世界の半導体メーカー動向
1.4 世界の半導体需要
1.5 世界のファブレス半導体メーカー動向
1.6 世界のファウンドリー企業動向
1.7 日本の半導体メーカー動向
1.8 半導体製造装置の市場
1.9 半導体材料の市場
小山大介 同志社大学
森田剛 東京大学
中村健太郎 東京工業大学
神雅彦 日本工業大学
川嶋紘一郎 (有)超音波材料診断研究所
長谷川英之 富山大学
長岡亮 富山大学
幕田寿典 山形大学
安井久一 (国研)産業技術総合研究所
目次
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【特集】超音波エレクトロニクスの最新動向
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特集にあたって
Introduction
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強力超音波デバイスのための圧電材料評価
Piezoelectric Materials Evaluation Method for High Power Ultrasonic Devices
強力超音波デバイスの実駆動時の特性評価には,圧電非線形振動の理解が重要となる。本研究において機械的非線形特性が圧電振動特性評価としての主要パラメータであることを見出した。これを応用して,温度上昇を含んだ圧電非線形振動解析やボルト締めランジュバン振動子の非線形振動解析の研究事例を紹介する。
【目次】
1 まえがき
2 圧電非線形振動のモデル化
3 温度上昇を含む圧電非線形振動のモデル化
4 温度分布の計算方法
5 各物性値の温度依存性
6 シミュレーション結果
7 温度変化を含めた非線形振動測定
8 ボルト締めランジュバン振動子のモデル化
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超音波モータと超音波浮上搬送
Ultrasonic Motors and Ultrasonic Levitation Transport
超音波振動や空中超音波音場のアクチュエータや物体非接触搬送への応用例として,超音波モータと大型平板の浮揚搬送について概説した。前半で超音波モータの主な方式とその動作原理,特性をまとめた。後半では,空気中での平板の浮揚現象と,その応用である大型ガラス基板の非接触搬送装置を紹介した。
【目次】
1 超音波駆動アクチュエータの利点
2 超音波モータ
2.1 超音波モータの特徴
2.2 超音波モータの分類
2.3 進行波型超音波モータの構造と動作
2.4 複合振動子型超音波モータの構造と動作
3 平板の非接触浮揚搬送
3.1 近距離場音場浮揚
3.2 大型平板の浮揚搬送
4 まとめ
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超音波を利用した材料加工技術
Materials Processing Technology Appling Ultrasonic-Vibration
強力な超音波振動を発生させる技術,および超音波振動を各種の材料加工に利用する技術について,その原理,および切削や研削加工,塑性加工,あるいは接合加工に利用するための具体的方法,市販の装置の紹介や最近の研究事例,および利用上の注意点などを含めながら平易に解説した。
【目次】
1 はじめに
2 超音波で材料を加工するということ
2.1 超音波振動が材料に与える効果
2.2 超音波振動を材料加工に用いる方法
3 超音波振動を利用した各種加工法と最新の動向
3.1 超音波振動切削加工
3.2 超音波振動研削・研磨加工
3.3 超音波振動塑性加工
3.4 超音波振動接合加工
4 超音波振動を生産加工に使う上での留意点
5 おわりに
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非線形超音波を利用した非破壊材料評価技術の最新動向
Nondestructive Evaluation of Engineering Materials Using Nonlinear Ultrasonics
大振幅正弦波バースト波を固体材料に入射して異質部・不健全部を揺り動かしたとき発生する正弦波からの波形ひずみを高調波振幅として定量化する,水浸高調波画像化法の原理と適用例を示す。従来超音波法による画像化が不可能あるいは困難であった,10μm 台の非金属介在物,薄板塑性変形度,接着剤硬化度などを可視化できる。
【目次】
1 はじめに
2 非線形超音波(高調波)法概要
2.1 連続体における波形ゆがみの発生機構
2.2 接触面型欠陥(閉口き裂)における波形ゆがみの発生機構
3 高調波計測・画像化法
3.1 高調波画像化装置
3.2 反射(後方散乱波)高調波法
3.3 局部共振高調波法
4 高調波画像化例
4.1 10μm 台微小非金属介在物
4.2 局部共振法による塑性変形域の可視化
4.3 局部共振法による疲労損傷域の可視化
4.4 拡散接合界面不健全部(偏析)
4.5 局部共振高調波法による液体水素ロケット模擬燃焼ノズル部隔壁のEDM溝
4.6 接着樹脂硬化過程
4.7 CRRP 接着部界面
5 まとめと将来展望
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医用超音波利用の最新動向
Recent Developments in Medical Ultrasonics
超音波は,診断,治療を問わず幅広い分野で医療応用が進んでいる。診断においては,リアルタイムに体内の断層像を観察できる超音波B モード断層法が幅広く臨床に普及している。近年,リアルタイム撮像の時間分解能を超える超高速撮影を可能とする超高速超音波イメージング法の研究開発が進んでいる。本稿ではその原理と応用について概説する。
【目次】
1 はじめに
2 超高速超音波イメージング法
3 超高速超音波イメージング法の応用例
4 おわりに
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超音波によるマイクロバブルの生成と応用
Microbubble Generation Technique Using Ultrasonic Oscillation and its Application
超音波を用いてマイクロバブルを発生させる手法について,細管からの単一気泡の発生事例や中空超音波ホーンによる発生の事例から,超音波によるマイクロバブルの発生原理や特徴について説明する。また,本発生手法の応用として,中空マイクロカプセルおよびポーラス金属の生成プロセスに応用した事例についても紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 超音波を利用したマイクロバブルの生成メカニズム
3 超音波ホーンを利用したマイクロバブル発生
4 超音波ホーンによって生成するマイクロバブルの応用
4.1 シアノアクリレート中空マイクロカプセルへの応用
4.2 ポーラス金属への応用
5 おわりに
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熱音響エンジンにおける水蒸気の利用
A Thermoacoustic Engine with a Wet Stack
細管が多数集まってできたスタックの両端に,廃熱等を利用して大きな温度差を与えると,スタックを入れたパイプ内に音波が発生する。もう一つ別のスタックを置くと,逆の現象が起こり,音波によってスタック両端に温度差が生じるので,冷却器として応用できる。また,音波の振動を利用して,発電することもできる。
【目次】
1 はじめに
2 進行波型と定在波型エンジン
3 水蒸気の利用
5 計算結果と考察
6 まとめ
-------------------------------------------------------------------------
[ 機能材料マーケットデータ ]
半導体用ケミカルスの市場動向(1)
Market Trend of Semiconductor Chemicals (1)
世界半導体市場統計(WSTS)によると,2017 年の世界半導体市場は前年からのプラスを引き継ぎ,+21.6%の大幅拡大となった。材料市場はデバイス市場を反映した動きとなったが,半導体製造装置市場は+37%となった。2018 年の半導体市場も世界の各地域において景況感が改善され,電子機器全般の半導体需要を背景に,2018 年春季予測では世界半導体市場の成長率を+12.4%と予測している。
【目次】
1 半導体市場動向
1.1 世界の半導体市場
1.2 世界の半導体製品別市場動向
1.3 世界の半導体メーカー動向
1.4 世界の半導体需要
1.5 世界のファブレス半導体メーカー動向
1.6 世界のファウンドリー企業動向
1.7 日本の半導体メーカー動向
1.8 半導体製造装置の市場
1.9 半導体材料の市場
著者一覧
松本一 (国研)産業技術総合研究所
池田龍一 筑波大学
守谷誠 静岡大学
田中晋 米子工業高等専門学校
藤田正博 上智大学
原田潤 北海道大学
目次
-------------------------------------------------------------------------
【特集】柔粘性結晶の基礎研究と応用へ向けた展開
-------------------------------------------------------------------------
巻頭言
Introduction
-------------------------------------------------------------------------
柔粘性結晶の基礎と研究の歩み
Development in Basic Research on Plastic Crystals
柔粘性結晶は流動性を示す結晶としてその特異な物性が古くから知られ,結晶格子を組みながら液体中に近い激しい分子運動が起っていることに興味が持たれてきた。最近,イオン結晶においても柔粘相の存在が明らかにされ,顕著なイオン伝導性を示す結晶として,その応用を目的とした研究が盛んになっている。本稿では柔粘性結晶のこれまでの基礎的物性研究を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 柔粘性分子結晶(molecular plasticcrystal)
3 柔粘性イオン結晶(ionic plasticcrystal)
4 低次元柔粘性結晶(rotator 相)
5 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
固体電解質に向けた有機イオン柔粘性結晶の分子設計
Molecular Design of Organic Ionic Plastic Crystals for Solid Electrolytes
有機イオン柔粘性結晶を固体電解質として展開するには,イオン伝導性の向上と同様に,利用可能温度域の拡大が避けては通れない課題となっている。本稿では,構成要素の電子的・立体的特徴の制御とアニオン―カチオン間での機能分担を活用した,広範な温度域で固体状態を保ちながらイオン伝導体として機能する有機イオン柔粘性結晶の合成について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 有機イオン柔粘性結晶の物性制御に向けた方針
3 環状構造を有するスルホニルアミドアニオンの活用による有機イオン柔粘性結晶の利用可能温度域の拡大
4 CPFSA アニオンを有する有機イオン種の結晶構造解析とイオン伝導性
5 まとめ
-------------------------------------------------------------------------
有機イオン性柔粘性結晶の物性測定
The Measurement Method of Physical Properties of Organic Ionic Plastic Crystals
有機イオン性化合物が柔粘性結晶やその一種であるrotaor 相を形成していることを確認するための測定法を紹介する。DSC,XRD については,柔粘性結晶などにおける特徴的な測定結果を,交流インピーダンススペクトルについてはその解析方法を記す。固体NMR については,スペクトル線幅の二次モーメントや緩和時間の取り扱いを解説する。
【目次】
1 はじめに
2 熱測定
3 X 線回折
4 電気伝導度測定
5 固体NMR
5.1 NMR の原理
5.2 NMR スペクトル線幅の観測
5.3 緩和時間
6 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
有機イオン性柔粘性結晶を用いた電気化学デバイスの開発
Development of Electrochemical Devices Using Organic Ionic Plastic Crystals
有機イオン性柔粘性結晶が新規フレキシブル固体電解質として研究されている。本稿では,有機イオン性柔粘性結晶のイオン伝導性について筆者らの研究を中心に概説し,それらフレキシブル固体電解質を用いたリチウム電池,燃料電池,および電気二重層キャパシタの開発動向について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 01PC
2.1 ビロリジニウム塩
2.2 コリン塩
3 電気化学デバイス
3.1 リチウム電池
3.2 燃料電池
3.3 電気二重層キャパシタ
4 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
柔粘性/強誘電性結晶の開発
Development of Plastic / Ferroelectric Crystals
多彩な機能を持つ強誘電体は,幅広い産業利用がなされ,現代のテクノロジーを支える不可欠な材料である。筆者らが開発した柔粘性/強誘電性結晶は,従来の分子性強誘電結晶では不可能な多結晶材料での強誘電性と圧電性の実現に成功しており,今後の発展が期待できる新しいタイプの機能性材料となっている。
【目次】
1 はじめに
2 強誘電体
3 分子性強誘電結晶
4 柔粘性結晶と強誘電性結晶
5 柔粘性/強誘電性結晶過レニウム酸キヌクリジニウム
6 無極性分子からなる柔粘性/強誘電性結晶
7 最新の研究動向と今後の展望
-------------------------------------------------------------------------
[ 機能材料マーケットデータ ]
レアアース工業の市場動向
Market Trend of Rare-Earth Elements Industry
世界のレアアース資源の70%は中国で生産されている。2010 年の尖閣諸島沖での中国漁船衝突を契機に中国政府が輸出量を絞ったことから,レアアースの国際価格は翌年にかけて暴騰し,ハイブリッド車やエアコンなどレアアースを使用している製品価格が軒並み上昇して世界経済に大混乱をきたした。2012 年6 月に日米欧の各国が中国の不当性をWTO に提訴,翌2013 年にWTO の上級審が日米欧の主張を認めたため決着し,2015 年1 月には中国がレアアースの輸出枠の撤廃,また,5 月には輸出税も廃止したため,ほとんどのレアアースの価格は暴騰前の水準に戻った。一方,国際価格の暴騰以後,代替材料の開発やインド,ベトナムなどの開発による脱中国の動きが本格化しており,経営悪化に苦しむ中国企業が増加している。
【目次】
1 概要
2 需給動向
2.1 酸化セリウム(CeO2)・セリウム化合物
2.2 酸化イットリウム(Y2O3)・酸化ユーロピウム(Eu2O3)
2.3 酸化ランタン(La2O3)
2.4 ミッシュメタル
2.5 その他製品
3 業界動向
3.1 供給先確保
3.1.1 双日
3.1.2 豊田通商
3.1.3 住友商事
3.1.4 その他
3.2 リサイクル関連
3.2.1 日立グループ
3.2.2 三菱電機
3.2.3 信越化学工業
3.2.4 三菱マテリアル
3.2.5 トヨタ自動車
3.2.6 本田技術研究所
3.2.7 日本原子力研究開発機構(シーエムシー技術開発)
3.3 使用量低減・代替材料関連
3.3.1 愛知製鋼
3.3.2 トヨタ自動車
3.3.3 大同特殊鋼/ホンダ技研工業
3.3.4 堺化学工業
3.3.5 日本電産
3.3.6 TDK
松本一 (国研)産業技術総合研究所
池田龍一 筑波大学
守谷誠 静岡大学
田中晋 米子工業高等専門学校
藤田正博 上智大学
原田潤 北海道大学
目次
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【特集】柔粘性結晶の基礎研究と応用へ向けた展開
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巻頭言
Introduction
-------------------------------------------------------------------------
柔粘性結晶の基礎と研究の歩み
Development in Basic Research on Plastic Crystals
柔粘性結晶は流動性を示す結晶としてその特異な物性が古くから知られ,結晶格子を組みながら液体中に近い激しい分子運動が起っていることに興味が持たれてきた。最近,イオン結晶においても柔粘相の存在が明らかにされ,顕著なイオン伝導性を示す結晶として,その応用を目的とした研究が盛んになっている。本稿では柔粘性結晶のこれまでの基礎的物性研究を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 柔粘性分子結晶(molecular plasticcrystal)
3 柔粘性イオン結晶(ionic plasticcrystal)
4 低次元柔粘性結晶(rotator 相)
5 おわりに
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固体電解質に向けた有機イオン柔粘性結晶の分子設計
Molecular Design of Organic Ionic Plastic Crystals for Solid Electrolytes
有機イオン柔粘性結晶を固体電解質として展開するには,イオン伝導性の向上と同様に,利用可能温度域の拡大が避けては通れない課題となっている。本稿では,構成要素の電子的・立体的特徴の制御とアニオン―カチオン間での機能分担を活用した,広範な温度域で固体状態を保ちながらイオン伝導体として機能する有機イオン柔粘性結晶の合成について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 有機イオン柔粘性結晶の物性制御に向けた方針
3 環状構造を有するスルホニルアミドアニオンの活用による有機イオン柔粘性結晶の利用可能温度域の拡大
4 CPFSA アニオンを有する有機イオン種の結晶構造解析とイオン伝導性
5 まとめ
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有機イオン性柔粘性結晶の物性測定
The Measurement Method of Physical Properties of Organic Ionic Plastic Crystals
有機イオン性化合物が柔粘性結晶やその一種であるrotaor 相を形成していることを確認するための測定法を紹介する。DSC,XRD については,柔粘性結晶などにおける特徴的な測定結果を,交流インピーダンススペクトルについてはその解析方法を記す。固体NMR については,スペクトル線幅の二次モーメントや緩和時間の取り扱いを解説する。
【目次】
1 はじめに
2 熱測定
3 X 線回折
4 電気伝導度測定
5 固体NMR
5.1 NMR の原理
5.2 NMR スペクトル線幅の観測
5.3 緩和時間
6 おわりに
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有機イオン性柔粘性結晶を用いた電気化学デバイスの開発
Development of Electrochemical Devices Using Organic Ionic Plastic Crystals
有機イオン性柔粘性結晶が新規フレキシブル固体電解質として研究されている。本稿では,有機イオン性柔粘性結晶のイオン伝導性について筆者らの研究を中心に概説し,それらフレキシブル固体電解質を用いたリチウム電池,燃料電池,および電気二重層キャパシタの開発動向について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 01PC
2.1 ビロリジニウム塩
2.2 コリン塩
3 電気化学デバイス
3.1 リチウム電池
3.2 燃料電池
3.3 電気二重層キャパシタ
4 おわりに
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柔粘性/強誘電性結晶の開発
Development of Plastic / Ferroelectric Crystals
多彩な機能を持つ強誘電体は,幅広い産業利用がなされ,現代のテクノロジーを支える不可欠な材料である。筆者らが開発した柔粘性/強誘電性結晶は,従来の分子性強誘電結晶では不可能な多結晶材料での強誘電性と圧電性の実現に成功しており,今後の発展が期待できる新しいタイプの機能性材料となっている。
【目次】
1 はじめに
2 強誘電体
3 分子性強誘電結晶
4 柔粘性結晶と強誘電性結晶
5 柔粘性/強誘電性結晶過レニウム酸キヌクリジニウム
6 無極性分子からなる柔粘性/強誘電性結晶
7 最新の研究動向と今後の展望
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[ 機能材料マーケットデータ ]
レアアース工業の市場動向
Market Trend of Rare-Earth Elements Industry
世界のレアアース資源の70%は中国で生産されている。2010 年の尖閣諸島沖での中国漁船衝突を契機に中国政府が輸出量を絞ったことから,レアアースの国際価格は翌年にかけて暴騰し,ハイブリッド車やエアコンなどレアアースを使用している製品価格が軒並み上昇して世界経済に大混乱をきたした。2012 年6 月に日米欧の各国が中国の不当性をWTO に提訴,翌2013 年にWTO の上級審が日米欧の主張を認めたため決着し,2015 年1 月には中国がレアアースの輸出枠の撤廃,また,5 月には輸出税も廃止したため,ほとんどのレアアースの価格は暴騰前の水準に戻った。一方,国際価格の暴騰以後,代替材料の開発やインド,ベトナムなどの開発による脱中国の動きが本格化しており,経営悪化に苦しむ中国企業が増加している。
【目次】
1 概要
2 需給動向
2.1 酸化セリウム(CeO2)・セリウム化合物
2.2 酸化イットリウム(Y2O3)・酸化ユーロピウム(Eu2O3)
2.3 酸化ランタン(La2O3)
2.4 ミッシュメタル
2.5 その他製品
3 業界動向
3.1 供給先確保
3.1.1 双日
3.1.2 豊田通商
3.1.3 住友商事
3.1.4 その他
3.2 リサイクル関連
3.2.1 日立グループ
3.2.2 三菱電機
3.2.3 信越化学工業
3.2.4 三菱マテリアル
3.2.5 トヨタ自動車
3.2.6 本田技術研究所
3.2.7 日本原子力研究開発機構(シーエムシー技術開発)
3.3 使用量低減・代替材料関連
3.3.1 愛知製鋼
3.3.2 トヨタ自動車
3.3.3 大同特殊鋼/ホンダ技研工業
3.3.4 堺化学工業
3.3.5 日本電産
3.3.6 TDK
著者一覧
榎本正敏 (株)WISE企画
天岡和昭 名古屋大学
岩崎富生 (株)日立製作所
津吹紀之 大成プラス(株)
三瓶和久 (株)タマリ工業
前田知宏 輝創(株)
目次
-------------------------------------------------------------------------
【新春特集】構造材料向け異種材料接合技術の最新動向
-------------------------------------------------------------------------
マグネシウム合金の構造材料適用に向けた接合技術
Welding Process for Magnesium Alloys to Apply Industria Use
マグネシウム合金のアーク溶接はAZ系では凝固脆性温度範囲が広いために高温割れのリスクを生じる。日本で発明された難燃性マグネシウム合金の溶接においては,適当な溶加材がないため,多くの場合共金を用いて溶接されるが,この凝固脆性温度範囲をいかに早く通過するかがキーとなるためジグ周りの工夫が必要となる。また,FSWは低音で接合でき,個相接合であるため高温割れの危険はないが,アルミニウム合金との異材接合においては450℃付近に共晶点があるため,接合条件によってはアーク溶接と同じ高温割れの危険を生じる。本稿ではこれらについて詳述する。
【目次】
1 緒言
2 マグネシウム合金のアーク溶接技術の現状と課題
2.1 マグネシウム合金溶接の特徴
2.2 溶加材
2.3 溶接部の性質
3 マグネシウム合金の摩擦攪拌接合
4 難燃性マグネシウム合金とアルミニウム合金の異材摩擦攪拌接合
5 結言
-------------------------------------------------------------------------
自動車車体軽量化のためのCFRPを用いた接合技術
Welding Technology of Thermplastic CFRP for Lightweight Automotive Application
昨今,航空機だけでなく自動車においても,燃費削減や電動化による重量増に対応するため軽量化が強く求められ,材料構造面では各種金属やCFRP等の多様な材料を適材適所で構成するマルチマテリアル設計がトレンドである。この場合,同種および異種材料間の接合が重要な課題であり,本稿では熱可塑性複合材(CFRTP)の部品同士およびCFRTP部品と金属の溶着接合について概説する。
【目次】
1 はじめに
2 CFRTP部材同士の溶着接合
3 CFRTPと金属の接合
4 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
計算科学を用いた材料界面のシミュレーション
Simulation of Materials Interfaces by Use of Computational Science
特にエレクトロニクス分野においては,どのような材料構成にすると密着強度が最大になるのかを事前に予測しておくことが重要となる。ここでは特に,電子デバイス等によく用いられる樹脂と金属の密着強度を予測し,この樹脂との密着強度を最大にする金属材料を効率的に設計したので,その内容について紹介する。
【目次】
1 各分野における界面密着強度の課題
2 ポリスチレン樹脂との密着強度に優れた金属材料を設計する解析モデル
3 高密着性材料の設計方法
3.1 分子動力学による密着強度解析手法
3.2 直交表による支配パラメータ選定方法
3.3 応答曲面法による最適材料設計方法
4 最適設計の結果および考察
4.1 密着強度の支配パラメータの選定結果
4.2 最適設計の指針および結果の考察
5 結論
-------------------------------------------------------------------------
樹脂と金属の一体成形接合技術とマルチマテリアル化― NMT(Nano Molding Technology)の可能性 ―
Metal and Resin Integration Technology “NMT Nano-Molding Technology”― Possibility of Becoming it the Multi-Material by the NMT Tec. ―
NMTとはアルミニウムなどの金属をナノメーターサイズで液体エッチングする事により樹脂との強固な接合を可能とする技術となる。この技術を応用し,軽量化やデザイン性の向上,コスト低減を提案している。
【目次】
1 はじめに
2 樹脂と金属の一体接合技術「Nano Molding Technology」とは
3 NMTの金型と成形
4 NMTの接合強度
5 NMTの実績と自動車部品への転用
6 NMTのISO化と将来性
7 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
レーザを用いた異種材接合技術
Dissimilar Material Bonding Technology Using Laser
軽量化が重要な課題とされ,軽量材量を複合的に使用するマルチマテリアル化が進んでいる。マテリアル化には,生産性が高く,量産ラインに適用可能な異材接合技術の開発が必須とされている。ここでは,主に自動車ボデーの軽量化の流れをたどりながら,レーザを用いた異材接合技術,加工システムについて紹介する。さらに,現在,進められている樹脂と金属,CFRPと金属の異材接合技術の開発状況について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 自動車構成材料のマルチマテリアル化と異種材接合
3 アルミと鋼板のレーザ接合
3.1 レーザろう付
3.2 レーザリベット接合
4 アルミと銅のレーザ溶接
5 樹脂と金属のレーザ溶着技術
5.1 化学的な結合による方法
5.2 機械的な結合による方法
6 CFRPの適用状況と金属材料との接合
7 熱可塑性CFRTPの接合技術
7.1 レーザ溝加工によるCFRTPと金属の接合
7.2 エラストマーを用いたCFRTPと金属の接合
8 今後の課題と展望
-------------------------------------------------------------------------
ポジティブアンカー効果による金属とプラスチックの直接接合
Dissimilar Materials : Metal and Plastics Joint by Positive Anchor Effect
マルチマテリアルで重要な複合化技術として金属とプラスチックを直接接合する為の表面処理技術と接合について概説する。PMS処理は金属表面に隆起した微細構造を形成し,溶融したプラスチックが隆起微細構造の隙間に浸透し金属とプラスチックの強力な接合を実現する。PMS処理はドライプロセスで高速処理が可能である。
【目次】
1 はじめに
2 金属―プラスチック直接接合技術の概要
3 ポジティブアンカー効果による金属とプラスチックの接合
4 PMS処理
4.1 PMS処理概要
4.2 PMS処理方法
4.3 PMS処理条件
5 金属とプラスチックの接合
6 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
[ 機能材料マーケットデータ ]
接着剤工業の市場動向
Market Trend of Adhesives Industry
2017年の接着剤の生産量は前年比104.1%の97 万1099 トン,出荷金額は前年比101.5%の2801億円となった。2011年は,東日本大震災後の復興需要などから生産増となったものの,出荷量,出荷金額は減少し,2012年以降は生産量,出荷金額はともに微増している。2015年以降は合板など建築用途で需要が増加していることから,全体的な生産量は増加している。
【目次】
1 需給概要
2 品目別概要
3 需要動向
4 輸出入の概要
5 業界動向
6 環境問題への対応
-------------------------------------------------------------------------
[ 機能材料マーケットデータ ]
プラスチック添加用難燃剤の市場動向
Market Trend of Flame Retardant for Plastic
難燃剤はプラスチック,ゴム,繊維,紙,木材など高分子材料を難燃化させるために使用される薬剤で,添加型の難燃剤は物理的にプラスチックなどに添加して難燃性を向上させる,反応型はプラスチックを製造する際に添加して化学的に反応させて難燃性を向上させる。市場では添加型の使用比率が80%前後を占めている。
【目次】
1 概要
1.1 臭素系難燃剤
1.2 リン系難燃剤
1.3 無機系難燃剤
1.4 塩素系難燃剤
2 需要動向
2.1 臭素系難燃剤
2.2 リン系難燃剤
2.3 無機系難燃剤
3 価格動向
3.1 臭素系
3.2 リン系
3.3 無機系
4 メーカー動向
5 環境対応
榎本正敏 (株)WISE企画
天岡和昭 名古屋大学
岩崎富生 (株)日立製作所
津吹紀之 大成プラス(株)
三瓶和久 (株)タマリ工業
前田知宏 輝創(株)
目次
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【新春特集】構造材料向け異種材料接合技術の最新動向
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マグネシウム合金の構造材料適用に向けた接合技術
Welding Process for Magnesium Alloys to Apply Industria Use
マグネシウム合金のアーク溶接はAZ系では凝固脆性温度範囲が広いために高温割れのリスクを生じる。日本で発明された難燃性マグネシウム合金の溶接においては,適当な溶加材がないため,多くの場合共金を用いて溶接されるが,この凝固脆性温度範囲をいかに早く通過するかがキーとなるためジグ周りの工夫が必要となる。また,FSWは低音で接合でき,個相接合であるため高温割れの危険はないが,アルミニウム合金との異材接合においては450℃付近に共晶点があるため,接合条件によってはアーク溶接と同じ高温割れの危険を生じる。本稿ではこれらについて詳述する。
【目次】
1 緒言
2 マグネシウム合金のアーク溶接技術の現状と課題
2.1 マグネシウム合金溶接の特徴
2.2 溶加材
2.3 溶接部の性質
3 マグネシウム合金の摩擦攪拌接合
4 難燃性マグネシウム合金とアルミニウム合金の異材摩擦攪拌接合
5 結言
-------------------------------------------------------------------------
自動車車体軽量化のためのCFRPを用いた接合技術
Welding Technology of Thermplastic CFRP for Lightweight Automotive Application
昨今,航空機だけでなく自動車においても,燃費削減や電動化による重量増に対応するため軽量化が強く求められ,材料構造面では各種金属やCFRP等の多様な材料を適材適所で構成するマルチマテリアル設計がトレンドである。この場合,同種および異種材料間の接合が重要な課題であり,本稿では熱可塑性複合材(CFRTP)の部品同士およびCFRTP部品と金属の溶着接合について概説する。
【目次】
1 はじめに
2 CFRTP部材同士の溶着接合
3 CFRTPと金属の接合
4 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
計算科学を用いた材料界面のシミュレーション
Simulation of Materials Interfaces by Use of Computational Science
特にエレクトロニクス分野においては,どのような材料構成にすると密着強度が最大になるのかを事前に予測しておくことが重要となる。ここでは特に,電子デバイス等によく用いられる樹脂と金属の密着強度を予測し,この樹脂との密着強度を最大にする金属材料を効率的に設計したので,その内容について紹介する。
【目次】
1 各分野における界面密着強度の課題
2 ポリスチレン樹脂との密着強度に優れた金属材料を設計する解析モデル
3 高密着性材料の設計方法
3.1 分子動力学による密着強度解析手法
3.2 直交表による支配パラメータ選定方法
3.3 応答曲面法による最適材料設計方法
4 最適設計の結果および考察
4.1 密着強度の支配パラメータの選定結果
4.2 最適設計の指針および結果の考察
5 結論
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樹脂と金属の一体成形接合技術とマルチマテリアル化― NMT(Nano Molding Technology)の可能性 ―
Metal and Resin Integration Technology “NMT Nano-Molding Technology”― Possibility of Becoming it the Multi-Material by the NMT Tec. ―
NMTとはアルミニウムなどの金属をナノメーターサイズで液体エッチングする事により樹脂との強固な接合を可能とする技術となる。この技術を応用し,軽量化やデザイン性の向上,コスト低減を提案している。
【目次】
1 はじめに
2 樹脂と金属の一体接合技術「Nano Molding Technology」とは
3 NMTの金型と成形
4 NMTの接合強度
5 NMTの実績と自動車部品への転用
6 NMTのISO化と将来性
7 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
レーザを用いた異種材接合技術
Dissimilar Material Bonding Technology Using Laser
軽量化が重要な課題とされ,軽量材量を複合的に使用するマルチマテリアル化が進んでいる。マテリアル化には,生産性が高く,量産ラインに適用可能な異材接合技術の開発が必須とされている。ここでは,主に自動車ボデーの軽量化の流れをたどりながら,レーザを用いた異材接合技術,加工システムについて紹介する。さらに,現在,進められている樹脂と金属,CFRPと金属の異材接合技術の開発状況について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 自動車構成材料のマルチマテリアル化と異種材接合
3 アルミと鋼板のレーザ接合
3.1 レーザろう付
3.2 レーザリベット接合
4 アルミと銅のレーザ溶接
5 樹脂と金属のレーザ溶着技術
5.1 化学的な結合による方法
5.2 機械的な結合による方法
6 CFRPの適用状況と金属材料との接合
7 熱可塑性CFRTPの接合技術
7.1 レーザ溝加工によるCFRTPと金属の接合
7.2 エラストマーを用いたCFRTPと金属の接合
8 今後の課題と展望
-------------------------------------------------------------------------
ポジティブアンカー効果による金属とプラスチックの直接接合
Dissimilar Materials : Metal and Plastics Joint by Positive Anchor Effect
マルチマテリアルで重要な複合化技術として金属とプラスチックを直接接合する為の表面処理技術と接合について概説する。PMS処理は金属表面に隆起した微細構造を形成し,溶融したプラスチックが隆起微細構造の隙間に浸透し金属とプラスチックの強力な接合を実現する。PMS処理はドライプロセスで高速処理が可能である。
【目次】
1 はじめに
2 金属―プラスチック直接接合技術の概要
3 ポジティブアンカー効果による金属とプラスチックの接合
4 PMS処理
4.1 PMS処理概要
4.2 PMS処理方法
4.3 PMS処理条件
5 金属とプラスチックの接合
6 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
[ 機能材料マーケットデータ ]
接着剤工業の市場動向
Market Trend of Adhesives Industry
2017年の接着剤の生産量は前年比104.1%の97 万1099 トン,出荷金額は前年比101.5%の2801億円となった。2011年は,東日本大震災後の復興需要などから生産増となったものの,出荷量,出荷金額は減少し,2012年以降は生産量,出荷金額はともに微増している。2015年以降は合板など建築用途で需要が増加していることから,全体的な生産量は増加している。
【目次】
1 需給概要
2 品目別概要
3 需要動向
4 輸出入の概要
5 業界動向
6 環境問題への対応
-------------------------------------------------------------------------
[ 機能材料マーケットデータ ]
プラスチック添加用難燃剤の市場動向
Market Trend of Flame Retardant for Plastic
難燃剤はプラスチック,ゴム,繊維,紙,木材など高分子材料を難燃化させるために使用される薬剤で,添加型の難燃剤は物理的にプラスチックなどに添加して難燃性を向上させる,反応型はプラスチックを製造する際に添加して化学的に反応させて難燃性を向上させる。市場では添加型の使用比率が80%前後を占めている。
【目次】
1 概要
1.1 臭素系難燃剤
1.2 リン系難燃剤
1.3 無機系難燃剤
1.4 塩素系難燃剤
2 需要動向
2.1 臭素系難燃剤
2.2 リン系難燃剤
2.3 無機系難燃剤
3 価格動向
3.1 臭素系
3.2 リン系
3.3 無機系
4 メーカー動向
5 環境対応
著者一覧
中野浩平 岐阜大学
椎名武夫 千葉大学
花市岳 フタムラ化学株式会社
多賀敦 東洋紡㈱
野田智昭 (地独)北海道立総合研究機構
吉田慎一 ホクレン農業協同組合連合会
梶原鳴雪 名古屋大学
目次
-------------------------------------------------------------------------
【特集】ポストハーベストにおけるフィルム技術
-------------------------------------------------------------------------
巻頭言
Prefatory Note
-------------------------------------------------------------------------
包装による青果物の品質制御技術の最新動向
Recent Trends in Quality Control of Fresh Fruits and Vegetables by Means of Packaging
青果物は,収穫後も生命活動を維持しており,その品質保持においては,生命体であるなど,青果物の特性に応じた技術適用が不可欠である。青果物の品質保持には,低温,高湿度,適度な低酸素・高二酸化炭素濃度,低エチレン濃度,低振動・衝撃などの条件が求められる。包装資材は,これらの条件を満足させるために活用することが可能であり,適切な包装資材の利用により,青果物の高品質維持が可能となる。本稿では,包装による青果物の品質保持技術の基礎と,最近の動向を紹介した。
【目次】
1. はじめに
2. 青果物の品質保持のための環境条件
2.1 低温
2.2 高湿度
2.3 低酸素,高二酸化炭素濃度環境
2.4 エチレン
2.5 エチレン作用阻害
2.6 振動・衝撃の緩和
3. 青果物品質のための包装の最新動向
3.1 プラスチックフィルム包装
3.2 緩衝包装資材
3.3 保冷等温度管理
4. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
無孔通気性を付与した防曇フィルムによる鮮度保持包装技術
The Packaging Technology of Freshness Keeping for Vegetables byImperforate Poromeric Property Imparting Anti-fogg Film
当社では青果物用に防曇フィルムを数多く製造しているが,近年フードロスの観点から防曇フィルムにも鮮度保持という発想が必要となった。そこで当社は穴を開けるような従来の方法ではなく素材自体に通気性を持たせたフィルムを開発した。今回はこのフィルムを使った鮮度保持包装の原理や他社技術との違い,実例を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 無孔通気の原理
3. 無孔通気性フィルムの機能
4. 青果物に対する鮮度保持包装(例:ブロッコリー)
5. 加工食品に対する鮮度保持包装(例:切り餅)
6. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
防曇フィルムF&GR開発と展開
Technology and Marketing Development of “TOYOBO PYLEN Film-FGR”
野菜包装用の防曇フィルムは,近年の市場環境の変化により,従来のサイドシールによる製袋方法から自動包装機製袋への移行が進みつつある。その流れは今後も継続するものと考えて開発を継続する一方で,今後の開発の大きな課題は環境問題への取り組み・対応となると考えられ,これらに向けたフィルムとしての取り組みを進めていく必要がある。
【目次】
1. はじめに
2. OPPフィルム概要と防曇OPPフィルム
2.1 OPP フィルム概要
2.2 防曇OPP フィルム
3. 今後の防曇フィルムの開発・展開
3.1 市場環境変化への対応
3.2 環境への取組み
3.3 当社の方向性
-------------------------------------------------------------------------
北海道のブロッコリー移出へのMA フィルム活用の検討
Study on Transport Method of Broccoli from Hokkaido using MA Film
国内流通の低温流通行程でブロッコリーの荷姿を氷詰め発泡スチロール箱からMAフィルム入り段ボール箱に代替することで、同等の鮮度保持効果等が期待され、包材・運搬経費を3割程度削減できた。流通中は10℃以下に低温管理する。10℃以上積算温度(箱外表面)が300℃・時間を超えると鮮度劣化する可能性がある。
【目次】
1. はじめに
2. 保冷庫での保管試験
3. 実際の流通試験
4. 経済性評価
5. まとめ
6. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
[ Material Report -R&D- ]
N3P3環網目状ポリホスファゼンの生成とその用途{Ⅱ}
Formation and Uses of Cyclomatrix Phosphazenes Ⅱ
N3P3環網目状ポリホスファゼン(3DPP)はN3P3環の側鎖基に結合しているスピロ環,エポキシ環の再配列あるいはアリル基付加反応で生成できる。得られた3DPPは有機溶媒に不溶の樹脂で,色は置換基によって異なるが透明の生成物も得られ,熱分解温度は比較的高い。これらの方法で得られた3DPPは既に実用化されているものもある。置換基再配列及び付加反応以外の方法で3DPPを得る方法とし,Trasesterification及びMicellaneous Reactionが知られている。しかしながら,これらの方法で3DPPを得たとの報告は少なく,また実用化に成功したとの報告もない。
【目次】
1. はじめに
2. 3DPPの研究開発
2.1 縮合架橋化反応
2.1.1 概要
2.1.2 置換基の再配列
2.1.3 付加反応
3. その他の方法による3DPPポリマーの生成
3.1 Trasesterification Reaction
3.2 Miscellanous Reaction
4. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
[ 機能材料マーケットデータ ]
食品用ハイバリア材料の市場動向
Market Trend of High-Barrier Materials for Food Packaging
飲料を含めた食品の品質を維持するうえで,包装材料のバリア性は必要不可欠な性能である。特に,多くの包装食品において色素や油脂の酸化による劣化は,貯蔵中最も早く感知され,風味への影響も大きいため,酸素バリア性が最も重要であるといえる。また,光には酸素を励起して反応性の高い活性酸素に変える作用があるため,酸素バリア性に加えて着色や印刷による遮光性を付与することも有効な手段となる。したがって,透明な包装材料を使用する場合には,遮光性を付与するよりも優れた酸素バリア性を持つ材料が必要になる。酸素バリア性を持つフィルム包材の用途は,酸化変色しやすいミオグロビンという赤色色素を多量に含んでいる生鮮肉,卵由来のリポタンパク質によって乳化された水中油滴型のエマルジョンであるマヨネーズ,初期水分が1～3%と低いため吸湿しやすく,水分が5～7%まで上昇すると軟化などの品質劣化が生じるポテトチップスなどのスナック菓子,炊飯調理した米飯をトレイに入れて無菌パックした無菌包装米飯,加熱加圧殺菌したレトルト食品など非常に広範囲にわたっている。
【目次】(各節、共通項目1.1 機能性と用途, 1.2 製法, 1.3 メーカー動向)
1. アルミ箔
2. PVDCコートフィルム
3. EVOH系フィルム
4. PVAコートフィルム
5. ONyフィルム
6. アルミ蒸着フィルム
7. 透明蒸着フィルム
-------------------------------------------------------------------------
[ 機能材料マーケットデータ ]
プラスチック添加用防曇剤の市場動向
Market Trend of Plastic Additives for Anti-Fogging
プラスチックの表面は撥水性をもっており,表面が曇りやすくなる。食品包装用フィルムでは,表面が曇ることによって内容物が見えなくなったり,付着した水滴により変色や腐敗を招いたりする問題が発生する。一方,農業用のハウスやアーチパイプ,トンネルなどに使われる農業用フィルムでも,ハウスなどの内外の温度差によって生じる水滴で農作物の腐敗が進みやすい。そのため,食品包装用フィルムや農業用フィルムでは防曇剤が使用され,製品使用時に外気面,内面(気温,水滴)における曇りを防止している。
【目次】
1. 食品・非食品用防曇フィルム
2. 農業用防曇フィルム
3. 需要動向
4. 価格動向
5. メーカー動向
-------------------------------------------------------------------------
2018『機能材料』総目次
-------------------------------------------------------------------------
中野浩平 岐阜大学
椎名武夫 千葉大学
花市岳 フタムラ化学株式会社
多賀敦 東洋紡㈱
野田智昭 (地独)北海道立総合研究機構
吉田慎一 ホクレン農業協同組合連合会
梶原鳴雪 名古屋大学
目次
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【特集】ポストハーベストにおけるフィルム技術
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巻頭言
Prefatory Note
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包装による青果物の品質制御技術の最新動向
Recent Trends in Quality Control of Fresh Fruits and Vegetables by Means of Packaging
青果物は,収穫後も生命活動を維持しており,その品質保持においては,生命体であるなど,青果物の特性に応じた技術適用が不可欠である。青果物の品質保持には,低温,高湿度,適度な低酸素・高二酸化炭素濃度,低エチレン濃度,低振動・衝撃などの条件が求められる。包装資材は,これらの条件を満足させるために活用することが可能であり,適切な包装資材の利用により,青果物の高品質維持が可能となる。本稿では,包装による青果物の品質保持技術の基礎と,最近の動向を紹介した。
【目次】
1. はじめに
2. 青果物の品質保持のための環境条件
2.1 低温
2.2 高湿度
2.3 低酸素,高二酸化炭素濃度環境
2.4 エチレン
2.5 エチレン作用阻害
2.6 振動・衝撃の緩和
3. 青果物品質のための包装の最新動向
3.1 プラスチックフィルム包装
3.2 緩衝包装資材
3.3 保冷等温度管理
4. おわりに
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無孔通気性を付与した防曇フィルムによる鮮度保持包装技術
The Packaging Technology of Freshness Keeping for Vegetables byImperforate Poromeric Property Imparting Anti-fogg Film
当社では青果物用に防曇フィルムを数多く製造しているが,近年フードロスの観点から防曇フィルムにも鮮度保持という発想が必要となった。そこで当社は穴を開けるような従来の方法ではなく素材自体に通気性を持たせたフィルムを開発した。今回はこのフィルムを使った鮮度保持包装の原理や他社技術との違い,実例を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 無孔通気の原理
3. 無孔通気性フィルムの機能
4. 青果物に対する鮮度保持包装(例:ブロッコリー)
5. 加工食品に対する鮮度保持包装(例:切り餅)
6. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
防曇フィルムF&GR開発と展開
Technology and Marketing Development of “TOYOBO PYLEN Film-FGR”
野菜包装用の防曇フィルムは,近年の市場環境の変化により,従来のサイドシールによる製袋方法から自動包装機製袋への移行が進みつつある。その流れは今後も継続するものと考えて開発を継続する一方で,今後の開発の大きな課題は環境問題への取り組み・対応となると考えられ,これらに向けたフィルムとしての取り組みを進めていく必要がある。
【目次】
1. はじめに
2. OPPフィルム概要と防曇OPPフィルム
2.1 OPP フィルム概要
2.2 防曇OPP フィルム
3. 今後の防曇フィルムの開発・展開
3.1 市場環境変化への対応
3.2 環境への取組み
3.3 当社の方向性
-------------------------------------------------------------------------
北海道のブロッコリー移出へのMA フィルム活用の検討
Study on Transport Method of Broccoli from Hokkaido using MA Film
国内流通の低温流通行程でブロッコリーの荷姿を氷詰め発泡スチロール箱からMAフィルム入り段ボール箱に代替することで、同等の鮮度保持効果等が期待され、包材・運搬経費を3割程度削減できた。流通中は10℃以下に低温管理する。10℃以上積算温度(箱外表面)が300℃・時間を超えると鮮度劣化する可能性がある。
【目次】
1. はじめに
2. 保冷庫での保管試験
3. 実際の流通試験
4. 経済性評価
5. まとめ
6. おわりに
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[ Material Report -R&D- ]
N3P3環網目状ポリホスファゼンの生成とその用途{Ⅱ}
Formation and Uses of Cyclomatrix Phosphazenes Ⅱ
N3P3環網目状ポリホスファゼン(3DPP)はN3P3環の側鎖基に結合しているスピロ環,エポキシ環の再配列あるいはアリル基付加反応で生成できる。得られた3DPPは有機溶媒に不溶の樹脂で,色は置換基によって異なるが透明の生成物も得られ,熱分解温度は比較的高い。これらの方法で得られた3DPPは既に実用化されているものもある。置換基再配列及び付加反応以外の方法で3DPPを得る方法とし,Trasesterification及びMicellaneous Reactionが知られている。しかしながら,これらの方法で3DPPを得たとの報告は少なく,また実用化に成功したとの報告もない。
【目次】
1. はじめに
2. 3DPPの研究開発
2.1 縮合架橋化反応
2.1.1 概要
2.1.2 置換基の再配列
2.1.3 付加反応
3. その他の方法による3DPPポリマーの生成
3.1 Trasesterification Reaction
3.2 Miscellanous Reaction
4. おわりに
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[ 機能材料マーケットデータ ]
食品用ハイバリア材料の市場動向
Market Trend of High-Barrier Materials for Food Packaging
飲料を含めた食品の品質を維持するうえで,包装材料のバリア性は必要不可欠な性能である。特に,多くの包装食品において色素や油脂の酸化による劣化は,貯蔵中最も早く感知され,風味への影響も大きいため,酸素バリア性が最も重要であるといえる。また,光には酸素を励起して反応性の高い活性酸素に変える作用があるため,酸素バリア性に加えて着色や印刷による遮光性を付与することも有効な手段となる。したがって,透明な包装材料を使用する場合には,遮光性を付与するよりも優れた酸素バリア性を持つ材料が必要になる。酸素バリア性を持つフィルム包材の用途は,酸化変色しやすいミオグロビンという赤色色素を多量に含んでいる生鮮肉,卵由来のリポタンパク質によって乳化された水中油滴型のエマルジョンであるマヨネーズ,初期水分が1～3%と低いため吸湿しやすく,水分が5～7%まで上昇すると軟化などの品質劣化が生じるポテトチップスなどのスナック菓子,炊飯調理した米飯をトレイに入れて無菌パックした無菌包装米飯,加熱加圧殺菌したレトルト食品など非常に広範囲にわたっている。
【目次】(各節、共通項目1.1 機能性と用途, 1.2 製法, 1.3 メーカー動向)
1. アルミ箔
2. PVDCコートフィルム
3. EVOH系フィルム
4. PVAコートフィルム
5. ONyフィルム
6. アルミ蒸着フィルム
7. 透明蒸着フィルム
-------------------------------------------------------------------------
[ 機能材料マーケットデータ ]
プラスチック添加用防曇剤の市場動向
Market Trend of Plastic Additives for Anti-Fogging
プラスチックの表面は撥水性をもっており,表面が曇りやすくなる。食品包装用フィルムでは,表面が曇ることによって内容物が見えなくなったり,付着した水滴により変色や腐敗を招いたりする問題が発生する。一方,農業用のハウスやアーチパイプ,トンネルなどに使われる農業用フィルムでも,ハウスなどの内外の温度差によって生じる水滴で農作物の腐敗が進みやすい。そのため,食品包装用フィルムや農業用フィルムでは防曇剤が使用され,製品使用時に外気面,内面(気温,水滴)における曇りを防止している。
【目次】
1. 食品・非食品用防曇フィルム
2. 農業用防曇フィルム
3. 需要動向
4. 価格動向
5. メーカー動向
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2018『機能材料』総目次
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著者一覧
境哲男 (国研)産業技術総合研究所
太田鳴海 (国研)物質・材料研究機構
齋藤唯理亜 (国研)産業技術総合研究所
向井孝志 ATTACCATO合同会社
池内勇太 ATTACCATO合同会社
山下直人 ATTACCATO合同会社
坂本太地 ATTACCATO合同会社
幸琢寛 技術研究組合 リチウムイオン電池材料評価研究センター
小島由継 広島大学
秋葉悦男 九州大学
目次
-------------------------------------------------------------------------
【特集】高いエネルギー密度の実現を目指した新材料動向
-------------------------------------------------------------------------
持続可能なエネルギーシステムの実現に向けた新機能材料
New Functional Materials for Realizing Sustainable Energy System
-------------------------------------------------------------------------
ナノ多孔構造を導入したアモルファスシリコン負極膜の開発
Porous Amorphous Si Anode Films for All-Solid-State Li Batteries
充放電の際,約4倍の体積変化がシリコン負極に起こる。この変化は有機電解液中で生じる固体電解質界面相保護膜の不安定化及び活物質材の微粉化に繋がり,充放電サイクルに伴う急激な容量低下を負極にもたらす。本開発ではこれらの課題に対しそれぞれ,無機固体電解質の利用及び活物質へのナノ多孔構造導入により取り組んだ。
【目次】
1.はじめに
2.充放電時に体積変化を経験する負極活物質の課題
2.1 不安定な固体電解質界面相(Solid Electrolyte Interphase,SEI)保護膜
2.2 活物質材の微粉化
3.充放電時に体積変化を経験する負極活物質のサイクル安定化
3.1 有機電解液に替えて無機固体電解質を用いた取り組み
3.2 活物質材にナノ多孔構造を導入した取り組み
4.まとめ
-------------------------------------------------------------------------
高密度,高パワーを目指す二次電池のセパレータ設計
Designing of Separator Membranes for High Power Battery Systems
電池の出力特性を支配する電池内のイオン易動度の向上を目指して,セパレータ内イオンの易動度,その大きさを決めるミクロ粘性率を個別に求め,セパレータの多孔構造パラメータとの相関性を調べた。また,可動イオン側の構造による移動性の違いも併せて検討し,空隙内イオン輸送を効率的に進めるための,膜とイオンの構造設計指針を提示した。
【目次】
1. 二次電池におけるセパレータの役割
2. セパレータ内のイオン移動の評価方法
3. セパレータの性能評価
4. 次世代セパレータの開発と評価―ポリプロピレン(PP)セパレータ―
5. 今後の課題
-------------------------------------------------------------------------
ケイ酸系無機バインダをコートしたシリコン電極のサイクル特性と高エネルギー密度二次電池の開発
Cycle Performance of Silicon Electrode Coated with Silicate Based Inorganic Binder for High Energy Dencity Li-ion Secondary Battery
単体Siを用いた負極の高容量化と長寿命化を両立すべく,高強度で優れた結着性を示すケイ酸系無機バインダに着目した。本稿では,ケイ酸系無機系バインダをコートしたSi負極のサイクル特性について述べるとともに,開発したSi負極とNCA正極とを組み合わせた5Ah級の電池について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. ケイ酸系無機バインダをコートしたSi負極のサイクル特性
3. 5Ah級の積層電池の試作
4. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
硫化物系全固体電池の構築プロセスと評価法
Construction Process and Evaluation Method for All-Solid-State Battery with Sulfide-Based Electrolyte
硫化物系全固体リチウムイオン電池は,次世代のEV用電源の本命候補として大きな注目を集めており,近い将来の実用化が期待されている。本稿では,高性能と安全性の両立が可能な全固体電池について,その魅力と課題を現行のリチウムイオン電池と比較しながら説明し,さらに,全固体電池用に開発された構築プロセスや評価法などを紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 全固体LIBとその魅力
3. 全固体LIBの試作方法
4. 全固体LIB用の評価法の開発
5. LIBTECの取り組みとSOLiD-EVプロジェクトの紹介
6. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
高密度水素貯蔵材料の開発
Development of High Density Hydrogen Storage Materials
水素を軽量でコンパクトに貯蔵するための「高密度水素貯蔵材料の開発」は,水素を高効率に利用するための重要な課題である。本稿では水素吸蔵合金,無機系材料,炭素系材料や液体水素化物等種々の水素貯蔵材料の特性(重量水素密度,体積水素密度)とその応用(水素エネルギーキャリア等)を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 水素貯蔵材料の特性
2.1 水素吸蔵合金
2.2 無機系材料(ケミカルハイドライド)
2.2.1 ケミカルハイドライドの加水分解と加アンモニア分解
2.2.2 ケミカルハイドライドの熱分解
2.3 炭素系材料
2.4 液体水素化物
3. 水素貯蔵材料の水素密度
4. 水素貯蔵材料の用途
5. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
水素貯蔵材料研究の最新動向
Research and Development of Hydrogen Storage Materials
水素は常温常圧では気体であるため,固体や液体の燃料とは異なり貯蔵や輸送には,様々な技術を用いる必要がある。水素貯蔵材料は水素を固体に貯えることで貯蔵や輸送に用いるもので,高い水素貯蔵密度と安全性にその特徴がある。本稿では,水素貯蔵材料の特徴を述べた後,最近の研究開発動向を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 水素貯蔵材料の分類
3. 電気化学的利用
4. 燃料電池自動車など移動体への応用
5. 再生可能エネルギーの貯蔵のような定置式装置への応用
6. 太陽熱の蓄熱のような熱機関への応用
7. むすび
-------------------------------------------------------------------------
[ 機能材料マーケットデータ ]
HV,PHV,EV の市場動向
Market Trend of HV, PHV, EV
自動車の環境規制が世界各国で大幅に強化されることで車載電池需要が急拡大する見込みであり,電池メーカー,パーツメーカー各社は生産能力の増強を競っている。また,無公害車規制により日本で主流を占めていたHVは一部の国においてエコカーではないという扱いとなっており,EVやPHVの開発では当初は日本勢が先導してきたが,近年では海外勢が存在感を高めている。
【目次】
1. 概要
1.1 アメリカの動き
1.2 中国の動き
1.3 ヨーロッパの動き
1.4 中国以外のアジア諸国
2. 市場動向
2.1 紙
2.2 板紙
3. メーカー動向
3.1 日本メーカーの動向
3.2 米国メーカーの動向
3.3 ヨーロッパメーカーの動向
3.4 中国市場でのメーカー動向
-------------------------------------------------------------------------
フラットパネルディスプレイ用ケミカルスの市場動向
Market Trend of Chemicals for Flat Panel Display
フラットパネルディスプレイ市場は,90%以上を占める液晶の動きに大きく左右される。2015年の世界のフラットパネルディスプレイ市場は,パソコン(PC)市場は低水準であったが,4Kテレビや大型液晶テレビ,スマートフォンやタブレット向けが伸びて市場を牽引した。大型液晶全体の出荷数量は横ばい,出荷金額ベースは1%程度の伸びとなった。一方,中小型液晶では,スマートフォン向けの需要が伸びているが,単価は下落し出荷金額は若干減少している。有機ELについては,ウェアラブル端末の市場拡大が期待されるが,小型で単価が安いことや,スマートフォン向け製品の単価下落によって,出荷金額では成長の減速がみられた。こうした結果から,フラットパネルディスプレイの世界市場は,12兆3753億円となっている。これは,2014年の約11兆4691億円に比べ,7.9%の伸びである。今後は,その他のフラットパネルディスプレイの開発競争の激化が予想される。また,フラットパネルディスプレイの部材・構成材料の市場では,これまで日本メーカーが優位に立ってきたが,韓国や台湾,中国メーカーの部材国産化政策により一部材料では日本メーカーがシェアを落としている。
【目次】
1. フラットパネルディスプレイ市場
2. 液晶ディスプレイ市場
3. プラズマディスプレイパネル市場
4. 有機EL市場
5. 電子ペーパー市場
6. 液晶ディスプレイ構成材料
6.1 概要
6.2 光学フィルム
6.2.1 偏光フィルム
6.2.2 位相差フィルム
6.2.3 視野角拡大フィルム
6.2.4 拡散フィルム
6.2.5 プリズムシート
6.2.6 反射フィルム
6.3 バックライトユニット
6.3.1 バックライトの構成
6.3.2 導光板
6.3.3 LED光源
7. 有機EL構成材料
境哲男 (国研)産業技術総合研究所
太田鳴海 (国研)物質・材料研究機構
齋藤唯理亜 (国研)産業技術総合研究所
向井孝志 ATTACCATO合同会社
池内勇太 ATTACCATO合同会社
山下直人 ATTACCATO合同会社
坂本太地 ATTACCATO合同会社
幸琢寛 技術研究組合 リチウムイオン電池材料評価研究センター
小島由継 広島大学
秋葉悦男 九州大学
目次
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【特集】高いエネルギー密度の実現を目指した新材料動向
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持続可能なエネルギーシステムの実現に向けた新機能材料
New Functional Materials for Realizing Sustainable Energy System
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ナノ多孔構造を導入したアモルファスシリコン負極膜の開発
Porous Amorphous Si Anode Films for All-Solid-State Li Batteries
充放電の際,約4倍の体積変化がシリコン負極に起こる。この変化は有機電解液中で生じる固体電解質界面相保護膜の不安定化及び活物質材の微粉化に繋がり,充放電サイクルに伴う急激な容量低下を負極にもたらす。本開発ではこれらの課題に対しそれぞれ,無機固体電解質の利用及び活物質へのナノ多孔構造導入により取り組んだ。
【目次】
1.はじめに
2.充放電時に体積変化を経験する負極活物質の課題
2.1 不安定な固体電解質界面相(Solid Electrolyte Interphase,SEI)保護膜
2.2 活物質材の微粉化
3.充放電時に体積変化を経験する負極活物質のサイクル安定化
3.1 有機電解液に替えて無機固体電解質を用いた取り組み
3.2 活物質材にナノ多孔構造を導入した取り組み
4.まとめ
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高密度,高パワーを目指す二次電池のセパレータ設計
Designing of Separator Membranes for High Power Battery Systems
電池の出力特性を支配する電池内のイオン易動度の向上を目指して,セパレータ内イオンの易動度,その大きさを決めるミクロ粘性率を個別に求め,セパレータの多孔構造パラメータとの相関性を調べた。また,可動イオン側の構造による移動性の違いも併せて検討し,空隙内イオン輸送を効率的に進めるための,膜とイオンの構造設計指針を提示した。
【目次】
1. 二次電池におけるセパレータの役割
2. セパレータ内のイオン移動の評価方法
3. セパレータの性能評価
4. 次世代セパレータの開発と評価―ポリプロピレン(PP)セパレータ―
5. 今後の課題
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ケイ酸系無機バインダをコートしたシリコン電極のサイクル特性と高エネルギー密度二次電池の開発
Cycle Performance of Silicon Electrode Coated with Silicate Based Inorganic Binder for High Energy Dencity Li-ion Secondary Battery
単体Siを用いた負極の高容量化と長寿命化を両立すべく,高強度で優れた結着性を示すケイ酸系無機バインダに着目した。本稿では,ケイ酸系無機系バインダをコートしたSi負極のサイクル特性について述べるとともに,開発したSi負極とNCA正極とを組み合わせた5Ah級の電池について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. ケイ酸系無機バインダをコートしたSi負極のサイクル特性
3. 5Ah級の積層電池の試作
4. おわりに
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硫化物系全固体電池の構築プロセスと評価法
Construction Process and Evaluation Method for All-Solid-State Battery with Sulfide-Based Electrolyte
硫化物系全固体リチウムイオン電池は,次世代のEV用電源の本命候補として大きな注目を集めており,近い将来の実用化が期待されている。本稿では,高性能と安全性の両立が可能な全固体電池について,その魅力と課題を現行のリチウムイオン電池と比較しながら説明し,さらに,全固体電池用に開発された構築プロセスや評価法などを紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 全固体LIBとその魅力
3. 全固体LIBの試作方法
4. 全固体LIB用の評価法の開発
5. LIBTECの取り組みとSOLiD-EVプロジェクトの紹介
6. おわりに
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高密度水素貯蔵材料の開発
Development of High Density Hydrogen Storage Materials
水素を軽量でコンパクトに貯蔵するための「高密度水素貯蔵材料の開発」は,水素を高効率に利用するための重要な課題である。本稿では水素吸蔵合金,無機系材料,炭素系材料や液体水素化物等種々の水素貯蔵材料の特性(重量水素密度,体積水素密度)とその応用(水素エネルギーキャリア等)を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 水素貯蔵材料の特性
2.1 水素吸蔵合金
2.2 無機系材料(ケミカルハイドライド)
2.2.1 ケミカルハイドライドの加水分解と加アンモニア分解
2.2.2 ケミカルハイドライドの熱分解
2.3 炭素系材料
2.4 液体水素化物
3. 水素貯蔵材料の水素密度
4. 水素貯蔵材料の用途
5. おわりに
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水素貯蔵材料研究の最新動向
Research and Development of Hydrogen Storage Materials
水素は常温常圧では気体であるため,固体や液体の燃料とは異なり貯蔵や輸送には,様々な技術を用いる必要がある。水素貯蔵材料は水素を固体に貯えることで貯蔵や輸送に用いるもので,高い水素貯蔵密度と安全性にその特徴がある。本稿では,水素貯蔵材料の特徴を述べた後,最近の研究開発動向を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 水素貯蔵材料の分類
3. 電気化学的利用
4. 燃料電池自動車など移動体への応用
5. 再生可能エネルギーの貯蔵のような定置式装置への応用
6. 太陽熱の蓄熱のような熱機関への応用
7. むすび
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[ 機能材料マーケットデータ ]
HV,PHV,EV の市場動向
Market Trend of HV, PHV, EV
自動車の環境規制が世界各国で大幅に強化されることで車載電池需要が急拡大する見込みであり,電池メーカー,パーツメーカー各社は生産能力の増強を競っている。また,無公害車規制により日本で主流を占めていたHVは一部の国においてエコカーではないという扱いとなっており,EVやPHVの開発では当初は日本勢が先導してきたが,近年では海外勢が存在感を高めている。
【目次】
1. 概要
1.1 アメリカの動き
1.2 中国の動き
1.3 ヨーロッパの動き
1.4 中国以外のアジア諸国
2. 市場動向
2.1 紙
2.2 板紙
3. メーカー動向
3.1 日本メーカーの動向
3.2 米国メーカーの動向
3.3 ヨーロッパメーカーの動向
3.4 中国市場でのメーカー動向
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フラットパネルディスプレイ用ケミカルスの市場動向
Market Trend of Chemicals for Flat Panel Display
フラットパネルディスプレイ市場は,90%以上を占める液晶の動きに大きく左右される。2015年の世界のフラットパネルディスプレイ市場は,パソコン(PC)市場は低水準であったが,4Kテレビや大型液晶テレビ,スマートフォンやタブレット向けが伸びて市場を牽引した。大型液晶全体の出荷数量は横ばい,出荷金額ベースは1%程度の伸びとなった。一方,中小型液晶では,スマートフォン向けの需要が伸びているが,単価は下落し出荷金額は若干減少している。有機ELについては,ウェアラブル端末の市場拡大が期待されるが,小型で単価が安いことや,スマートフォン向け製品の単価下落によって,出荷金額では成長の減速がみられた。こうした結果から,フラットパネルディスプレイの世界市場は,12兆3753億円となっている。これは,2014年の約11兆4691億円に比べ,7.9%の伸びである。今後は,その他のフラットパネルディスプレイの開発競争の激化が予想される。また,フラットパネルディスプレイの部材・構成材料の市場では,これまで日本メーカーが優位に立ってきたが,韓国や台湾,中国メーカーの部材国産化政策により一部材料では日本メーカーがシェアを落としている。
【目次】
1. フラットパネルディスプレイ市場
2. 液晶ディスプレイ市場
3. プラズマディスプレイパネル市場
4. 有機EL市場
5. 電子ペーパー市場
6. 液晶ディスプレイ構成材料
6.1 概要
6.2 光学フィルム
6.2.1 偏光フィルム
6.2.2 位相差フィルム
6.2.3 視野角拡大フィルム
6.2.4 拡散フィルム
6.2.5 プリズムシート
6.2.6 反射フィルム
6.3 バックライトユニット
6.3.1 バックライトの構成
6.3.2 導光板
6.3.3 LED光源
7. 有機EL構成材料
著者一覧
武内正隆 昭和電工㈱
森下隆広 東洋炭素㈱
安在瑞穂 東洋炭素㈱
初代善夫 東洋炭素㈱
三宅浩二 日本アイ・ティ・エフ㈱
小池常夫 (元)島貿易㈱
向史博 バンドー化学㈱
川西信吾 日本電波工業㈱
目次
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【特集】炭素材料応用の最新動向
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黒鉛負極材の開発と今後の展開
Development and Future Trend of Graphite Anode Material
当社(昭和電工)は,長年の人造黒鉛電極事業で培ってきた高温熱処理技術や炭素粉体処理技術を活用し,LIB負極用に人造黒鉛負極材SCMGR(SCMG:Structure-Controlled-Micro-Graphite)を商業生産している。SCMGRは,車載用LIBや蓄電用LIBのような,長サイクル寿命,保存特性が要求される大型LIB向けグレードに適している。さらに当社は高容量次期負極材料として有望視されているSi黒鉛複合系材料の開発も進めている。本稿では,当社SCMGR負極材や開発中のSi黒鉛負極材の特徴などを例示しながら,LIB負極材の現状と開発動向を解説する。
【目次】
1. はじめに
2. 炭素系LIB負極材料の開発状況
2.1 LIB負極材料の種類と代表特性
2.2 LIB及び負極材料要求項目
3. 人造黒鉛負極材のサイクル特性,保存特性,低膨張特性,入出力特性の改善
3.1 人造黒鉛SCMGRの特徴
3.2 人造黒鉛SCMGR(AGr),カーボンコート球状化天然黒鉛(NGr)のサイクル特性,保存特性比較とその解析
3.3 人造黒鉛SCMGRの低膨張特性
3.4 人造黒鉛SCMGRの高入出力特性
3.5 人造黒鉛SCMGRのさらなる高容量化:Si黒鉛負極材の開発
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メソポーラス炭素の工業製品化とその用途展開
Industrialization of Mesoporous Carbons and its Applica
ナノオーダーの多孔性を持つ炭素材料は古くから工業材料として存在し,化学工業や医薬,食品工場などで,分離・生成,濃縮などに用いられ,近年では蓄電デバイスの電極などへの適用がなされるなど用途の拡充が進んでいる。これら新たな用途に適合しうる細孔のサイズ,構造を制御されたメソ孔を多く有する多孔質炭素材料を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 細孔を有する多孔質材料
3. MgOテンプレートを使用したメソポーラスカーボン
3.1 調製方法
3.2 メソポーラスカーボンの物性
4. メソポーラスカーボンの用途展開
5. メソポーラスカーボンの高結晶化
6. おわりに
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DLC膜とその応用展開
Characteristics and Applications of Diamond Like Carbon(DLC)Films
DLC(ダイヤモンド・ライク・カーボン)膜はアモルファスの炭素膜の総称であるが,極めて優れた低摩擦性,耐摩耗性,耐焼き付き性また耐食性を有するという特徴を持つこと,また構成元素としてもC,Hなど環境負荷の小さい物質で構成されることから,1980年代より注目を集め,工業製品への適用が図られてきた。近年では省エネルギー・省資源が叫ばれる中,輸送機器や機械装置などの摺動部品に適用することによって低燃費・潤滑剤の低減・長寿命化を求める流れが加速し,様々な製品に適用されるようになっている。本稿ではまずDLC膜とその製法について解説し,応用展開については特に自動車部品を中心に概説する。
【目次】
1. DLC膜の特徴と製法
2. DLCの応用例
2.1 自動車エンジン部品
2.2 エンジン以外の自動車部品
2.3 自動車部品以外の応用例
3. まとめ
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CNT充填エポキシ樹脂ナノコンポジットの開発と展開
Development and Deployment of CNT Reinforced Epoxy Resin Nano-Composites
現在実用化されているカーボンナノチューブ(CNT)充填エポキシ樹脂ナノコンポジットのほとんどは,CNTをエポキシ樹脂中に均一に分散(均一化手法と呼ぶ)させた繊維強化複合材料であるが,さらなる特性向上を目指し,CNTを必要とされる箇所に局在化させる手法(局在化手法)が試みられていて,その開発動向について文献例を中心に解説する。
【目次】
1. CNT充填エポキシ樹脂ナノコンポジットについて
2. 局在化CNT充填エポキシ樹脂ナノコンポジット
2.1 繊維織物などへのCNTグラフトによる局在化
2.2 層間補強によるCNT/繊維ハイブリッド化手法
2.3 その他のCNT/繊維ハイブリッド化手法
2.4 局在化CNT充填エポキシ樹脂ナノコンポジットの応用例
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カーボンファイバーの垂直配向制御と放熱シートの開発
Vertical Aligned Control of the Carbon Fiber and Development of Thermal Conductive Sheet
放熱シートは,発熱源と冷却器の間に介在する形で使用される伝熱部材であり,自身が高熱伝導率であることが求められる。高熱伝導化処方として,熱伝導率・形状に異方性を有する熱伝導フィラーの垂直配向制御に取り組んでいる。成果として,26 W/m・Kの極めて高い熱伝導率を実現し,これを適用した放熱シートを開発した。
【目次】
1. 開発の背景
2. 放熱シートにおけるカーボンファイバー垂直配向制御の効果
2.1 放熱シートの課題
2.2 放熱シートの高熱伝導率化処方
2.3 狙いのフィラー充填構造と検討に用いた熱伝導フィラー
2.4 放熱シートにおけるCF垂直配向構造の適用効果
3. 高熱伝導放熱シートHEATEXRの開発
3.1 CF垂直配向放熱シートの低熱抵抗化
3.2 CF垂直配向シート開発品(HEATEXRTS201)の代表特性
3.3 h-BN垂直配向放熱シート(HEATEXRTS106)
4. おわりに
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[ Material Report -R&D- ]
小型SMD音叉型水晶振動子の高付加価値化
High Added Value of Small SMD Tuning Fork Crystal Unit
音叉型水晶振動子は,SMDタイプの普及をきっかけに,小型化,低背化が急速に進められてきた。しかし近年,小型化と並行して更に高付加価値を追加する要求があり,新しい仕様の製品が開発されている。本稿では,その中から医療用途製品と直列等価抵抗を下げた仕様の製品を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. MRI対応ペースメーカー用の音叉型水晶振動子
2.1 MRI対応ペースメーカー用の音叉型水晶振動子への要求
2.2 ペースメーカー用の音叉型水晶振動子の構造
2.3 実験結果
3. 低ESRの音叉型水晶振動子
3.1 低消費電力と低ESRの関係
3.2 音叉型振動片の低ESR化
3.3 実験結果
4. まとめ
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[ 機能材料マーケットデータ ]
触媒工業の市場動向
Market Trend of Catalyst Industry
2016年度の国内における触媒工業市場は,自動車排気ガス浄化用,石油精製用,石油化学品製造用の三大用途の出荷量が堅調に推移した結果,前年比105.8%と微増であった。出荷金額の構成比では自動車排気ガス用触媒が6割近くを占めており,今後も電気自動車をはじめとした多様な自動車技術の開発に伴って増加するものと見込まれる。大気環境の保全という観点を踏まえると,大気中のNO2や浮遊粒子状物質の濃度は年々改善されてはいるが,国内の自動車保有台数の増加ならびに種々の新たな排気ガス規制が浸透してくることが予想され,各自動車メーカーは今後も自動車排気ガス浄化用触媒の開発に注力すると考えられる。
【目次】
1. 業界概要
2. 市場動向
2.1 石油精製用
2.2 石油化学製品製造用
2.3 高分子重合用
2.4 油脂加工・医薬・食品製造用
2.5 自動車排ガス浄化用
2.6 その他の環境保全用
3. 輸出入動向
4. 需要
5. 企業・技術動向
5.1 日本触媒
5.2 日揮触媒化成
5.3 エボニックジャパン
5.4 エヌ・イーケムキャット
5.5 クラリアント触媒
5.6 ジョンソン・マッセイ
5.7 日揮ユニバーサル
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[ 機能材料マーケットデータ ]
プラスチック添加剤工業の市場動向
Market Trend of Plastic Additives Industry
プラスチック材料やプラスチック製品には,その物性や性能を向上させるために多くの添加剤が用いられている。2016年のプラスチック材料の生産量は,前年比0.8%増の1092万6387トンとなった。
【目次】
1. 概要
2. 添加剤の需給動向
2.1 可塑剤
2.2 安定剤
2.3 酸化防止剤
2.4 紫外線吸収剤・光安定剤
2.5 難燃剤
2.6 その他の添加剤
武内正隆 昭和電工㈱
森下隆広 東洋炭素㈱
安在瑞穂 東洋炭素㈱
初代善夫 東洋炭素㈱
三宅浩二 日本アイ・ティ・エフ㈱
小池常夫 (元)島貿易㈱
向史博 バンドー化学㈱
川西信吾 日本電波工業㈱
目次
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【特集】炭素材料応用の最新動向
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黒鉛負極材の開発と今後の展開
Development and Future Trend of Graphite Anode Material
当社(昭和電工)は,長年の人造黒鉛電極事業で培ってきた高温熱処理技術や炭素粉体処理技術を活用し,LIB負極用に人造黒鉛負極材SCMGR(SCMG:Structure-Controlled-Micro-Graphite)を商業生産している。SCMGRは,車載用LIBや蓄電用LIBのような,長サイクル寿命,保存特性が要求される大型LIB向けグレードに適している。さらに当社は高容量次期負極材料として有望視されているSi黒鉛複合系材料の開発も進めている。本稿では,当社SCMGR負極材や開発中のSi黒鉛負極材の特徴などを例示しながら,LIB負極材の現状と開発動向を解説する。
【目次】
1. はじめに
2. 炭素系LIB負極材料の開発状況
2.1 LIB負極材料の種類と代表特性
2.2 LIB及び負極材料要求項目
3. 人造黒鉛負極材のサイクル特性,保存特性,低膨張特性,入出力特性の改善
3.1 人造黒鉛SCMGRの特徴
3.2 人造黒鉛SCMGR(AGr),カーボンコート球状化天然黒鉛(NGr)のサイクル特性,保存特性比較とその解析
3.3 人造黒鉛SCMGRの低膨張特性
3.4 人造黒鉛SCMGRの高入出力特性
3.5 人造黒鉛SCMGRのさらなる高容量化:Si黒鉛負極材の開発
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メソポーラス炭素の工業製品化とその用途展開
Industrialization of Mesoporous Carbons and its Applica
ナノオーダーの多孔性を持つ炭素材料は古くから工業材料として存在し,化学工業や医薬,食品工場などで,分離・生成,濃縮などに用いられ,近年では蓄電デバイスの電極などへの適用がなされるなど用途の拡充が進んでいる。これら新たな用途に適合しうる細孔のサイズ,構造を制御されたメソ孔を多く有する多孔質炭素材料を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 細孔を有する多孔質材料
3. MgOテンプレートを使用したメソポーラスカーボン
3.1 調製方法
3.2 メソポーラスカーボンの物性
4. メソポーラスカーボンの用途展開
5. メソポーラスカーボンの高結晶化
6. おわりに
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DLC膜とその応用展開
Characteristics and Applications of Diamond Like Carbon(DLC)Films
DLC(ダイヤモンド・ライク・カーボン)膜はアモルファスの炭素膜の総称であるが,極めて優れた低摩擦性,耐摩耗性,耐焼き付き性また耐食性を有するという特徴を持つこと,また構成元素としてもC,Hなど環境負荷の小さい物質で構成されることから,1980年代より注目を集め,工業製品への適用が図られてきた。近年では省エネルギー・省資源が叫ばれる中,輸送機器や機械装置などの摺動部品に適用することによって低燃費・潤滑剤の低減・長寿命化を求める流れが加速し,様々な製品に適用されるようになっている。本稿ではまずDLC膜とその製法について解説し,応用展開については特に自動車部品を中心に概説する。
【目次】
1. DLC膜の特徴と製法
2. DLCの応用例
2.1 自動車エンジン部品
2.2 エンジン以外の自動車部品
2.3 自動車部品以外の応用例
3. まとめ
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CNT充填エポキシ樹脂ナノコンポジットの開発と展開
Development and Deployment of CNT Reinforced Epoxy Resin Nano-Composites
現在実用化されているカーボンナノチューブ(CNT)充填エポキシ樹脂ナノコンポジットのほとんどは,CNTをエポキシ樹脂中に均一に分散(均一化手法と呼ぶ)させた繊維強化複合材料であるが,さらなる特性向上を目指し,CNTを必要とされる箇所に局在化させる手法(局在化手法)が試みられていて,その開発動向について文献例を中心に解説する。
【目次】
1. CNT充填エポキシ樹脂ナノコンポジットについて
2. 局在化CNT充填エポキシ樹脂ナノコンポジット
2.1 繊維織物などへのCNTグラフトによる局在化
2.2 層間補強によるCNT/繊維ハイブリッド化手法
2.3 その他のCNT/繊維ハイブリッド化手法
2.4 局在化CNT充填エポキシ樹脂ナノコンポジットの応用例
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カーボンファイバーの垂直配向制御と放熱シートの開発
Vertical Aligned Control of the Carbon Fiber and Development of Thermal Conductive Sheet
放熱シートは,発熱源と冷却器の間に介在する形で使用される伝熱部材であり,自身が高熱伝導率であることが求められる。高熱伝導化処方として,熱伝導率・形状に異方性を有する熱伝導フィラーの垂直配向制御に取り組んでいる。成果として,26 W/m・Kの極めて高い熱伝導率を実現し,これを適用した放熱シートを開発した。
【目次】
1. 開発の背景
2. 放熱シートにおけるカーボンファイバー垂直配向制御の効果
2.1 放熱シートの課題
2.2 放熱シートの高熱伝導率化処方
2.3 狙いのフィラー充填構造と検討に用いた熱伝導フィラー
2.4 放熱シートにおけるCF垂直配向構造の適用効果
3. 高熱伝導放熱シートHEATEXRの開発
3.1 CF垂直配向放熱シートの低熱抵抗化
3.2 CF垂直配向シート開発品(HEATEXRTS201)の代表特性
3.3 h-BN垂直配向放熱シート(HEATEXRTS106)
4. おわりに
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[ Material Report -R&D- ]
小型SMD音叉型水晶振動子の高付加価値化
High Added Value of Small SMD Tuning Fork Crystal Unit
音叉型水晶振動子は,SMDタイプの普及をきっかけに,小型化,低背化が急速に進められてきた。しかし近年,小型化と並行して更に高付加価値を追加する要求があり,新しい仕様の製品が開発されている。本稿では,その中から医療用途製品と直列等価抵抗を下げた仕様の製品を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. MRI対応ペースメーカー用の音叉型水晶振動子
2.1 MRI対応ペースメーカー用の音叉型水晶振動子への要求
2.2 ペースメーカー用の音叉型水晶振動子の構造
2.3 実験結果
3. 低ESRの音叉型水晶振動子
3.1 低消費電力と低ESRの関係
3.2 音叉型振動片の低ESR化
3.3 実験結果
4. まとめ
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[ 機能材料マーケットデータ ]
触媒工業の市場動向
Market Trend of Catalyst Industry
2016年度の国内における触媒工業市場は,自動車排気ガス浄化用,石油精製用,石油化学品製造用の三大用途の出荷量が堅調に推移した結果,前年比105.8%と微増であった。出荷金額の構成比では自動車排気ガス用触媒が6割近くを占めており,今後も電気自動車をはじめとした多様な自動車技術の開発に伴って増加するものと見込まれる。大気環境の保全という観点を踏まえると,大気中のNO2や浮遊粒子状物質の濃度は年々改善されてはいるが,国内の自動車保有台数の増加ならびに種々の新たな排気ガス規制が浸透してくることが予想され,各自動車メーカーは今後も自動車排気ガス浄化用触媒の開発に注力すると考えられる。
【目次】
1. 業界概要
2. 市場動向
2.1 石油精製用
2.2 石油化学製品製造用
2.3 高分子重合用
2.4 油脂加工・医薬・食品製造用
2.5 自動車排ガス浄化用
2.6 その他の環境保全用
3. 輸出入動向
4. 需要
5. 企業・技術動向
5.1 日本触媒
5.2 日揮触媒化成
5.3 エボニックジャパン
5.4 エヌ・イーケムキャット
5.5 クラリアント触媒
5.6 ジョンソン・マッセイ
5.7 日揮ユニバーサル
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[ 機能材料マーケットデータ ]
プラスチック添加剤工業の市場動向
Market Trend of Plastic Additives Industry
プラスチック材料やプラスチック製品には,その物性や性能を向上させるために多くの添加剤が用いられている。2016年のプラスチック材料の生産量は,前年比0.8%増の1092万6387トンとなった。
【目次】
1. 概要
2. 添加剤の需給動向
2.1 可塑剤
2.2 安定剤
2.3 酸化防止剤
2.4 紫外線吸収剤・光安定剤
2.5 難燃剤
2.6 その他の添加剤
著者一覧
望月秀人 東京大学
植村卓史 東京大学
道信剛志 東京工業大学
伊田翔平 滋賀県立大学
金岡鐘局 滋賀県立大学
野村琴広 首都大学東京
佐藤絵理子 大阪市立大学
髙坂泰弘 信州大学
相部紀夫 (元)武田薬品工業(株)
目次
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【特集】精密重合法によるポリマー材料の開発
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特集にあたって
A Preface
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錯体ナノ空間を用いたラジカル共重合の精密制御
Controlled Radical Copolymerization in Coordination Nanochannels
本論文では,MRAMの大容量化・高性能化を実現するために必要となる,極微細MTJ素子向け成膜プロセス,材料開発への取り組みについて紹介する。特に高MR比を維持した低抵抗MTJ素子の実現と,Irを用いた高性能SAF構造の開発について詳細を報告する。また,これらの開発によって30nmスケールのMTJ素子が問題なく動作することを示す。
【目次】
1. はじめに
2. MOFのナノ空間内でのフリーラジカル共重合
3. MOF細孔内にモノマーを固定した共重合
3.1 ルイス酸サイトを利用した制御ラジカル共重合
3.2 ルイス酸サイトを利用した制御ラジカル共重合
4. まとめ
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クリックケミストリーによる新高分子材料合成
Synthesis of New Polymeric Materials by Click Chemistry
本稿では,縮合型高分子の新しい合成法としてクリックケミストリーの概念を紹介する。クリックケミストリーは環境負荷が低い重合法として有用であり,直線型高分子から多分岐型高分子まで作り分けることができる。新しいクリックケミストリーの反応も報告され始めており,材料科学分野での重要性が増している。
【目次】
1. はじめに
2. クリックケミストリーの反応
3. アルキンとアジドの付加反応を用いた重付加
4. 金属触媒を使用しないクリックケミストリーの反応を用いた重付加
5. クリックケミストリーの反応を用いた多分岐型高分子の合成
6. 新しいクリックケミストリーの反応を用いた重付加
7. おわりに
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精密ラジカル重合法の活用による高分子ゲルの構造設計
Structure Design of Polymer Gel Networks by Precision Radical Polymerization
高分子ゲルの高機能化に向けて,網目構造の精密な設計が求められている。本稿では,精密ラジカル重合法を活用したゲルの構造設計について筆者らの研究を中心に概説する。特に,構造の制御された前駆体高分子の架橋による均一網目ゲルの設計と,モノマーおよび架橋剤の連鎖配列を意識したゲルの膨潤挙動制御に関する研究を中心に述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 精密ラジカル重合を用いた均一網目ゲルの設計
3. モノマー配列の効果
4. まとめ
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定量的な末端官能基化を基盤とする集積型π共役ポリマーの精密合成と特異な光機能
Precise Synthesis of Integrated Conjugated Polymers with Unique Optical Properties by Exclusive End-Modification
π共役ポリマーの特性は,主鎖構造の緻密さに加え,末端構造の影響を強く受ける。遷移金属触媒によるジビニル芳香族化合物の非環式ジエンメタセシス重合では,構造欠陥や不純物の混在のない,高立体規則性で末端の揃った高分子量ポリマーを与える。この特徴を活かし,特に末端ビニル基との定量的な末端官能基変換により,別のポリマー鎖との結合や共役分子の導入による新規光機能材料の創製,共役が連結した末端官能基化ブロック共重合体や星型ポリマーの精密合成が可能となった。さらに触媒的な末端官能基化共役ポリマーの合成も可能となり,ポリマー末端に別々の官能基の導入も可能となった。
【目次】
1. はじめに
2. 遷移金属触媒による非環式ジエンメタセシス(ADMET)重合:末端の揃った高立体規則性π共役ポリマーの合成と精密集積化
2.1 Ru 触媒によるADMET 重合:Mo 触媒によるオレフィンメタセシスWittig 型の炭素-炭素結合形成による共役ポリマー末端の定量的な官能基化と集積型光機能材料への展開
2.2 Mo 触媒によるADMET 重合による触媒的な末端官能基化共役ポリマーの精密合成
3. まとめ
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構造制御された反応性高分子の合成と易解体性接着材料への応用
Synthesis of Well-Defined Reactive Polymers and their Application to Dismantlable Adhesives
外部刺激により任意のタイミングで剥がせる易解体性接着材料が注目を集めている。使用時の十分な接着強度と解体性は相反する性質であり,これらの両立は容易ではない。反応性高分子を利用する易解体性接着材料の設計について,制御重合法による構造制御された反応性高分子の合成と,それらの特殊構造に由来する特異的な機能発現について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 易解体性接着材料の設計
3. ポリペルオキシドを利用する易解体性接着材料
4. 架橋とガス生成を利用する易解体性接着材料
5. おわりに
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α- 機能化アクリル酸エステルの精密設計による機能高分子合成
Synthesis of High-Performance Polymer by Designed α-Functionalized Acrylates
アクリル酸エステルのα位を置換すると,重合性やポリマーの性質が大きく変化する。特に,カルボニル基,ビニリデン基とα- 置換基を協同的に用いる官能来シナジーの概念により,個々の官能基の性質だけでは実現し得ない新奇な機能を引き出すことができる。本稿では,α- 機能化アクリル酸エステルの設計指針と具体的な重合例について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. α- アリールアクリル酸エステル:共鳴効果と隣接基効果の利用
3. α-(アルコキシメチル)アクリル酸エステル:キレート効果の利用
4. α-(アミノメチル)アクリル酸エステル:分子内水素結合の利用
5. α-(ハロメチル)アクリル酸エステル:共役置換反応の利用
5.1 共役置換反応の機構と特徴
5.2 末端機能化立体規則性ポリメタクリル酸メチルの合成
5.3 単官能モノマーを用いたアンバランス重縮合
5.4 2 官能モノマーを用いた重縮合と主鎖分解
6. おわりに
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[ Material Report -R&D- ]
化学吸着に及ぼす活性炭表面硫黄化合物の効果
Effect of Carbon-Sulfur Surface Complexes on Chemical Adsorption by Activated Carbon
活性炭は,医薬品,食品,化学品工場などでの脱色・分離・精製・回収,プロセスガス処理(硫黄成分,水銀,アルシン,ホスフィンなどの除去),公害対策,悪臭対策,公共施設での水処理,また,フィルター,マスク,浄水器など,非常に広範囲の分野に使用されている。これら用途における活性炭の性能は,その形状,細孔などの物理的特性による物理吸着機能とその表面の化学的特性に基づく化学吸着機能に左右される。本報では,後者について活性炭の表面錯化合物の挙動を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 活性炭表面硫黄化合物の調製とその性状
3. 活性炭表面硫黄化合物による有害金属の化学吸着・除去
3.1 水銀の化学吸着・除去
3.1.1 気相での水銀の除去
3.1.2 液相での水銀の除去
3.2 水銀以外の有害金属の除去
4. 活性炭表面硫黄化合物による都市鉱山からのレアメタルの吸着・回収
5. 活性炭表面硫黄化合物の電極触媒特性
5.1 活性炭表面硫黄化合物の電極触媒特性
5.2 活性炭表面硫黄化合物による光触媒活性
6. おわりに
望月秀人 東京大学
植村卓史 東京大学
道信剛志 東京工業大学
伊田翔平 滋賀県立大学
金岡鐘局 滋賀県立大学
野村琴広 首都大学東京
佐藤絵理子 大阪市立大学
髙坂泰弘 信州大学
相部紀夫 (元)武田薬品工業(株)
目次
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【特集】精密重合法によるポリマー材料の開発
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特集にあたって
A Preface
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錯体ナノ空間を用いたラジカル共重合の精密制御
Controlled Radical Copolymerization in Coordination Nanochannels
本論文では,MRAMの大容量化・高性能化を実現するために必要となる,極微細MTJ素子向け成膜プロセス,材料開発への取り組みについて紹介する。特に高MR比を維持した低抵抗MTJ素子の実現と,Irを用いた高性能SAF構造の開発について詳細を報告する。また,これらの開発によって30nmスケールのMTJ素子が問題なく動作することを示す。
【目次】
1. はじめに
2. MOFのナノ空間内でのフリーラジカル共重合
3. MOF細孔内にモノマーを固定した共重合
3.1 ルイス酸サイトを利用した制御ラジカル共重合
3.2 ルイス酸サイトを利用した制御ラジカル共重合
4. まとめ
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クリックケミストリーによる新高分子材料合成
Synthesis of New Polymeric Materials by Click Chemistry
本稿では,縮合型高分子の新しい合成法としてクリックケミストリーの概念を紹介する。クリックケミストリーは環境負荷が低い重合法として有用であり,直線型高分子から多分岐型高分子まで作り分けることができる。新しいクリックケミストリーの反応も報告され始めており,材料科学分野での重要性が増している。
【目次】
1. はじめに
2. クリックケミストリーの反応
3. アルキンとアジドの付加反応を用いた重付加
4. 金属触媒を使用しないクリックケミストリーの反応を用いた重付加
5. クリックケミストリーの反応を用いた多分岐型高分子の合成
6. 新しいクリックケミストリーの反応を用いた重付加
7. おわりに
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精密ラジカル重合法の活用による高分子ゲルの構造設計
Structure Design of Polymer Gel Networks by Precision Radical Polymerization
高分子ゲルの高機能化に向けて,網目構造の精密な設計が求められている。本稿では,精密ラジカル重合法を活用したゲルの構造設計について筆者らの研究を中心に概説する。特に,構造の制御された前駆体高分子の架橋による均一網目ゲルの設計と,モノマーおよび架橋剤の連鎖配列を意識したゲルの膨潤挙動制御に関する研究を中心に述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 精密ラジカル重合を用いた均一網目ゲルの設計
3. モノマー配列の効果
4. まとめ
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定量的な末端官能基化を基盤とする集積型π共役ポリマーの精密合成と特異な光機能
Precise Synthesis of Integrated Conjugated Polymers with Unique Optical Properties by Exclusive End-Modification
π共役ポリマーの特性は,主鎖構造の緻密さに加え,末端構造の影響を強く受ける。遷移金属触媒によるジビニル芳香族化合物の非環式ジエンメタセシス重合では,構造欠陥や不純物の混在のない,高立体規則性で末端の揃った高分子量ポリマーを与える。この特徴を活かし,特に末端ビニル基との定量的な末端官能基変換により,別のポリマー鎖との結合や共役分子の導入による新規光機能材料の創製,共役が連結した末端官能基化ブロック共重合体や星型ポリマーの精密合成が可能となった。さらに触媒的な末端官能基化共役ポリマーの合成も可能となり,ポリマー末端に別々の官能基の導入も可能となった。
【目次】
1. はじめに
2. 遷移金属触媒による非環式ジエンメタセシス(ADMET)重合:末端の揃った高立体規則性π共役ポリマーの合成と精密集積化
2.1 Ru 触媒によるADMET 重合:Mo 触媒によるオレフィンメタセシスWittig 型の炭素-炭素結合形成による共役ポリマー末端の定量的な官能基化と集積型光機能材料への展開
2.2 Mo 触媒によるADMET 重合による触媒的な末端官能基化共役ポリマーの精密合成
3. まとめ
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構造制御された反応性高分子の合成と易解体性接着材料への応用
Synthesis of Well-Defined Reactive Polymers and their Application to Dismantlable Adhesives
外部刺激により任意のタイミングで剥がせる易解体性接着材料が注目を集めている。使用時の十分な接着強度と解体性は相反する性質であり,これらの両立は容易ではない。反応性高分子を利用する易解体性接着材料の設計について,制御重合法による構造制御された反応性高分子の合成と,それらの特殊構造に由来する特異的な機能発現について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 易解体性接着材料の設計
3. ポリペルオキシドを利用する易解体性接着材料
4. 架橋とガス生成を利用する易解体性接着材料
5. おわりに
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α- 機能化アクリル酸エステルの精密設計による機能高分子合成
Synthesis of High-Performance Polymer by Designed α-Functionalized Acrylates
アクリル酸エステルのα位を置換すると,重合性やポリマーの性質が大きく変化する。特に,カルボニル基,ビニリデン基とα- 置換基を協同的に用いる官能来シナジーの概念により,個々の官能基の性質だけでは実現し得ない新奇な機能を引き出すことができる。本稿では,α- 機能化アクリル酸エステルの設計指針と具体的な重合例について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. α- アリールアクリル酸エステル:共鳴効果と隣接基効果の利用
3. α-(アルコキシメチル)アクリル酸エステル:キレート効果の利用
4. α-(アミノメチル)アクリル酸エステル:分子内水素結合の利用
5. α-(ハロメチル)アクリル酸エステル:共役置換反応の利用
5.1 共役置換反応の機構と特徴
5.2 末端機能化立体規則性ポリメタクリル酸メチルの合成
5.3 単官能モノマーを用いたアンバランス重縮合
5.4 2 官能モノマーを用いた重縮合と主鎖分解
6. おわりに
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[ Material Report -R&D- ]
化学吸着に及ぼす活性炭表面硫黄化合物の効果
Effect of Carbon-Sulfur Surface Complexes on Chemical Adsorption by Activated Carbon
活性炭は,医薬品,食品,化学品工場などでの脱色・分離・精製・回収,プロセスガス処理(硫黄成分,水銀,アルシン,ホスフィンなどの除去),公害対策,悪臭対策,公共施設での水処理,また,フィルター,マスク,浄水器など,非常に広範囲の分野に使用されている。これら用途における活性炭の性能は,その形状,細孔などの物理的特性による物理吸着機能とその表面の化学的特性に基づく化学吸着機能に左右される。本報では,後者について活性炭の表面錯化合物の挙動を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 活性炭表面硫黄化合物の調製とその性状
3. 活性炭表面硫黄化合物による有害金属の化学吸着・除去
3.1 水銀の化学吸着・除去
3.1.1 気相での水銀の除去
3.1.2 液相での水銀の除去
3.2 水銀以外の有害金属の除去
4. 活性炭表面硫黄化合物による都市鉱山からのレアメタルの吸着・回収
5. 活性炭表面硫黄化合物の電極触媒特性
5.1 活性炭表面硫黄化合物の電極触媒特性
5.2 活性炭表面硫黄化合物による光触媒活性
6. おわりに
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データ解説 コロナ禍の社会変化？
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変異株を追跡 暴かれたオミクロン株の正体
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実験室から現場へ 検査を革新したPCR技術
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アンドロメダとの衝突 天の川銀河の最後の姿
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工学
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超大型から小型まで。官民がしのぎをけずる開発競争
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●森林の未来
世界各地で、猛暑と干ばつによって森林の木が次々に枯れている。しかし、世界の国々が力を合わせれば、被害を最小限に抑えることができる。
●火をもって火を制す
オーストラリア先住民の人々が伝統的な火入れを復活させて、増加傾向にある大規模な森林火災を抑えようとしている。
●マルミミゾウの森
ガボンの森林では、夜の気温上昇や降雨量の減少によって果実の量が減り、マルミミゾウが脅かされている可能性がある。
●森林を救う四つの方法
別の土地へ移植するか、植林を進めるか、DNAを改変するか、それとも、何もせずに自然に任せるか？炭素を吸収してくれる森林を助けるには、どの方法がベストだろう？
○特製付録：消える世界の森林／熱帯雨林のバランス
数十年の間に世界の森林がどのように変化してきたかを、詳細なグラフィックと地図で見てみよう。
【コラム】
●PROOF 世界を見る「春を告げる霧幻の森」
山形県の白川ダム湖では、雪解け水が流れ込み、1か月だけ、水の中から木々が生えているかのような幻想的な光景が現れる。写真家の小関一成が記録した。
●EXPLORE 探求するココロ
「伐採されなかった森」「3.6億年前の森は？」「森づくりで豊かな漁場を」「白いセコイアの木」
●読者の声
●テレビでナショジオ
●次号予告
●日本の百年「干潟に立つ大鳥居」
●今月の表紙:デンマークの首都コペンハーゲンの郊外にある森につくられた高さ45メートルのらせん形の通路。新しい視点で森を眺めて、楽しむことができる。
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【特集】
〇手軽なシステムで迫力の天体像を観る
自宅ではじめる電視観望／Sam
特集は「自宅で始める電視観望」。最近注目されている新たな観望スタイルが「電視観望」です。市街地の空からでも星雲などの天体を色味のある姿で観察することができ、かつ手軽な機材で始められるため、人気が高まっています。電視観望とはどのようなものかを紹介しながら、まずは自宅で楽しむための具体的な方法をじっくりと紹介します。
〇天体観望が変わる！？
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ニコンとユニステラ社のコラボレーションによる新時代の望遠鏡「eVscope 2」。ワンタッチで見たい天体を視界に入れることができ、眼視で見にくい天体も明瞭な姿として観望することができる、新時代の望遠鏡です。フィールドでの試用インプレッッションを紹介します。
〇5月27日 昼間の金星食／早水 勉
5月27日の昼間に金星食が起こります。食が見られるのは九州南部～南西諸島で、九州南部の限界線の近くでは金星の一部がかくされます。そのほかの地域でも27日と28日の明け方に月と金星の接近を楽しむことができます。注目の現象を詳しく紹介します。
〇コニカミノルタ プラネタリアYOKOHAMAオープン／塚田 健
3月24日に横浜のみなとみらいエリアにオープンした「コニカミノルタ プラネタリアYOKOHAMA」。昨秋オープンの「コニカミノルタ プラネタリウム満天NAGOYA」と同じく自発光するドームシステムを採用した同社直営の最新型プラネタリウムです。プラタリアYOKOHAMAの目玉は番組投影中にプラネタリウムの空を視聴者がスマホで撮影できること。オープン初日に取材、注目のプラネタリウム館を紹介します。
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カーボンニュートラル社会に向けた企業の長期戦略の重要性
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国内外サプライヤーの排出削減意識と調達側企業の意識との間に温度差
ジェトロ
カゴメはサプライヤーの削減努力をスコープ3に反映する算定方法を探る
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配合飼料トップメーカーが業界を牽引し、 ESG/SDGsに取り組む
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事業者の開発意欲と市場規模の維持が必要
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気候原理主義？欧州社会にしっかり根をおろすグレタ世代
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TOPICS
洋上風力発電で「国内・地域サプライチェーン」
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BUSINESS CASE
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日本文明を環境から解き明かす 第19回
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日本文明を環境から解き明かす 第20回
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元国土交通省河川局長竹村公太郎氏
Circular Economy リーディングカンパニーの挑戦
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リーガルチェック！
株式会社タイムマシーンアンダーライターズ稲田行祐氏／シティユーワ法律事務所齋藤崇氏
森田正光の一体何が問題なの！？
気象予報士森田正光氏
洋上風力発電と漁場
農林水産政策研究所上席主任研究官梶脇利彦氏
Offshore Wind
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洋上風力発電を成功に導くために
渋谷潜水工業渋谷正信氏
漁業と洋上風力との共存の道を探る
一般社団法人海洋産業研究・振興協会塩原泰氏
再エネ海域利用法と漁業との関係
前水産庁計画課計画官（現加工流通課課長補佐）冨樫真志氏
新刊案内
GREEN CREATIVE TRANSFORMATION
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リサイクル通信
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2022年5月10日号の主な内容
■ニュース
・物価高＆円安、漂う期待と不安 リユース業界への影響
・雑貨・食品が半額、全国120店 東亜産業
・パソコン修理「スマホドック24」 PC買取に参入
・個人向けにリユース開業支援 プレジャーリンク
・大須にブランド時計の新店 「ブランドシップ」
・板蔵ファクトリー 一枚板製品のサブスク
・就労移行支援、修了者を雇用 ブックオフFCのメディアパワー
・古着卸、５年で年商８億 山久商会
・スポーツバイク、24H貸出し ZuttoRide Sharing
・大黒屋HD がＪＴＢと提携 査定額110％をトラベルポイントに
・学生服とスケートの中古レンタル リユース業のぎゃくし
・店の混雑状況を見える化 電材買取センター
・関西に初出店、駅ビルで古着 デザートスノー
・企業の余剰在庫、フリマ出品代行 モノテクノロジーズ
・メンズ古着卸を強化 プロジェクトカラーズ
・商業施設で古着回収 ウィファブリック
・真贋・ささげを代行 ルクレール
・ジュエリー時計の一括査定サイト ジュエルネット
・海外バイクの中古品・サブスク チャンピオン76
・体験型ストアで調理家電お試し レンティオ
■トップインタビュー
ＲＥＧＡＴＥ 十河 良寿社長
「出張買取、年商70億。古美術取扱いで成長」
俳優・中尾彬さんがTVCMで、「福ちゃんだね」と宣伝する出張買取サービス。これを運営するREGATEが成長している。前期年商は前年から20億円増の70億円。新卒採用も100人規模と組織を拡大中だ。十河良寿社長に戦略を聞いた。
■トピック
「小中高生、PCが身近に“学び舎”でリユース品活躍」
プログラミング教育の必修化や、大学入学共通テストに「情報」が追加されるなど、教育の中身がひと昔前と比べ様変わりしてきている。オンライン授業も浸透し小中高生にとってパソコンが身近なものになる中、「学び舎」でリユースPCが活躍する事例も生まれている。若年層への中古品循環が上手くハマれば、新たなマーケットを作り出せそうだ。
■コーナー
◎市場考察
トレジャー・ファクトリー 野坂 英吾 社長
「物価高でもリユースは強く」
◎STUDYレポ
ATC JAPAN AUCTION
「比向けコンテナ輸出解説」
◎小トピック１
ジャニヤードに聞く
新旧ジャニーズアイドルグッズの価格事情
◎小トピック2
中古ぬいぐるみ事情
「かさばる割に低単価 それでも扱う理由は？」
◎小トピック3
アパレルメーカーのリユース事業参入が増加
リユース事業の考えや取組みを紹介
◎リユース初心者の部屋
査定初心者が使いやすい相場検索ツール
「相場観、鑑定眼を養うには」
◎Z世代
古着屋「リリー・オブ・ザ・バレイ」（茨城県）
現役筑波大生が運営
◎リペア通信
リサルト（サルト・愛知県）
「洋服リフォーム専門店」
◎リユース×テクノロジー
「出品ロボ」 （プライスバンク・東京都）
アパレル製品の出品作業を支援するアプリ
◎注目の取り組み
ぼくの書店（福岡県）
「Ｚ世代によるシェア本棚」
◎VOICE
テーマ「今関心のあること、知りたいこと2」
1.中古の宝石価格や市場全体がどうなっていくのか知りたい／某買取店
2.ヨーロッパでどんな中古品の需要があるのかを知りたい／KRC
■連載
◎古着店が同業者に知られたくない 古着卸店
「テンストライク（埼玉県川口市）編」
ミニマム以上購入で20％オフ、一般購入も可
◎古物商のためのトレカ入門
「トレカ査定時のポイント、見分け方とは？」
ポケカ、「プロモ」マークは高額チャンス
◎繁盛店の店づくり
RIENINAL（リィエニナル、東京）
「サステナブルがテーマWEGOの新レーベル」
◎WEB集客カイゼン講座
「Web集客方法のまとめ回」
潜在層にアプローチできている企業に優位性
◎交友録
色川商事（神奈川県）色川大亮氏→
地新（神奈川県）稲垣良介氏
「20代半ばで店と市場を立ち上げた凄い人」
◎この店で一番高いモノはこれだ！
オールワン（大分県）
「アンティークのキャンドルスタンド 30万円」
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2022/02/10
発売号
9
設備と管理
オーム社
設備と管理
2022年05月11日発売
目次:
「設備と管理」創刊55周年 記念企画号
1967（昭和42）年3月に創刊した「設備と管理」は，
2022年4月号で創刊55周年を迎えました．
今月の記念号では，5月20日（金）に行われる
記念セミナー「高圧受電設備の操作・保守体験講座」の
補佐資料としても役立つ「受変電設備の基礎と操作」を特集としました．
時代は移り，ビル管理業界を取り巻く社会の情勢も，
ビル管理業務で用いられる技術や製品も大きく変化してきましたが，
今後も読者の皆様に役立つ記事を発信してまいりますので，
引き続きご愛読賜りますようお願い申し上げます．
■付録
ポケット版 4月1日改正対応版
ビル管理実務資料集 Part13［建築物衛生法編］
■ライセンス
法改正で正解が変わる!? ビル管理試験の過去問題
建築物衛生法施行令と施行規則が昨年に改正され，2022年4月1日に施行された．
改正された内容が今年のビル管理試験で出題される可能性があることをふまえ，
過去の問題がそのまま出題された場合，政省令改正が正解や解説内容に影響を及ぼす
13問を2012～2021年にわたって抽出し，解説した．
■特集
・受変電設備の基礎と操作［前編］
皆川 邦雄（第一種電気主任技術者）
受変電設備の構成を知り，具体的な操作方法や注意点，過去のトラブル事例を学ぶ．
それによって，維持管理者の知識・技能の向上を図り，
作業効率の向上や安全性を確保することを目的とする．
・換気設備のイロハ
換気設備の必要風量を計算してみよう［後編］
松本 健一，吉田 友夫（三機工業株式会社）
新型コロナウイルスとの共存が現実的になった昨今，
換気による空気清浄の知識は，ビル管理者にとって必須である．
換気・空気調和設備・排煙設備について，法規の確認と有効換気量法の計算方法について解説する．
■解説
現場DXを実現する スマートグラス最前線
編集部
人材不足に悩む中，ビル管理・建設業界では人材の確保とともに重要なのが
AI・IoTを利用した省人化の推進・技術継承である．
昨今，進化のスピードが目まぐるしいスマートグラスを使った最新の現場DXを紹介する．
■インタビュー
新製品ができるまで 技術の原点！
アイデアや技術を組み合わせて，これまでになかった製品をつくる．
その発想はどこからやってくるのか．製品の核となる「技術の原点」を探る．
■ニュースラインナップ
・二酸化炭素消火設備事故の検討結果報告書を公表
・除じん型床面清掃ロボットのJISを制定
・屋外設備の耐風設計の基本的考え方を公開
・2021年度空気調和・衛生工学会賞
■フォトギャラリー
東京都公文書館
■道草の拾い読み
東京・港区 微熱山丘 SunnyHills
■連載
・事例に学ぶ設備お悩み相談室／92. 改修提案の作成方法（その2）
・のぞき窓を閉めないで／人類はホントに進化しているのだろうか?!
・完全図解 電子回路とディジタル回路の基礎知識／第1編 電子回路／第4章 パルス回路
10. フリップフロップ回路とシュミット・トリガ回路
・マンションを100年持たせる再生シナリオ（実践編）／58. 大型店舗を保有するマンションの耐震化（前編）
・現場ではたらくビル管INTERVIEW／129. 谷口 亘さん（株式会社サンケイビルマネジメント）
・けろさんの設備探訪記／9. 設備が見える！ 歴史的建造物
・ビル管 キャリアUPガイド／10. 資格vs実務経験，試験取得vs認定取得
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1,650円
ビル・工場の設備を管理するエンジニアとマネージャのための専門誌
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