- 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262件中
76 〜 90 件を表示
著者一覧
髙橋雅英 大阪府立大学
北尾岳史 東京大学
植村卓史 東京大学
内田幸明 大阪大学
佐光貞樹 (国研)物質・材料研究機構
永直文 芝浦工業大学
細野暢彦 東京大学
北川進 京都大学
有安真也 名古屋大学
荘司長三 名古屋大学
吉田昭太郎 東北大学
西澤松彦 東北大学
門前一 近畿大学
目次
-------------------------------------------------------------------------
【特集】ナノ・メソ多孔質材料の構造制御
-------------------------------------------------------------------------
特集にあたって
Preface
-------------------------------------------------------------------------
ナノ空間制御に基づく共役高分子の新機能開拓
Controlled Assemblies of Conjugated Polymers in Coordination Nanospaces
多孔性金属錯体(MOF)のナノ細孔を高分子拘束の場として用いることで,高分子が単分子鎖から数本鎖からなる超低次元集積体を作り出すことが可能になる。本稿では,MOFのナノ空間を用いた共役高分子の集積構造制御,および,それによってもたらされる多彩な光電子機能について述べる。
【目次】
1 はじめに
2 MOFに拘束された共役高分子が示す特異な光電子物性
3 MOF/共役高分子ナノハイブリッド材料の創製
4 MOFを鋳型とした共役高分子の集積構造制御
5 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
穴あきインク鋳型法による規則性多孔体の作製
Perforated Ink Templating Method for Fabrication of Ordered Porous Materials
ナノサイズの空孔を持つ多孔性の材料は,触媒や分離膜,電気二重層キャパシタ,反射防止膜など,多くの分野の重要な用途に利用できる可能性を持ち,盛んに研究されてきた。一方,ミクロンオーダー以上の大きさの規則的な空孔構造を持つ多孔性材料は,神経細胞システムや組織工学,セルパターニングなどの細胞培養基材として利用できる可能性があるとして,近年急速に注目を集めつつある。本稿では,規則性の空孔の「素」として単分散液滴を硬化性の液体に分散した「穴あきインク」を用いた,ミクロンオーダー以上の空孔構造を持つ規則性多孔体の作製法「穴あきインク鋳型(PIT)法」について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 ソフトテンプレート法
2.1 柔軟な分子材料の自己組織化
2.2 零次元材料のソフトテンプレート法
2.3 一次元材料のソフトテンプレート法
2.4 二次元材料のソフトテンプレート法
2.5 三次元材料のソフトテンプレート法
3 エマルションの作製法と自己組織化
3.1 エマルション
3.2 マイクロ流体デバイスを用いた単分散エマルションの作製
4 穴あきインク鋳型法
4.1 エマルション作製
4.2 硬化
4.3 内相の除去
5 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
工業用高分子を原料とした相分離法による高分子メソ多孔体の創製
Fabrication of Mesoporous Structure from Industrial Polymers Using Phase Separation Method
高分子メソ多孔体は軽量かつ柔軟で形状加工性に優れ,セパレーター・分離膜・緩衝材といった高付加価値部材で活躍している。簡便かつ適用範囲が広い相分離法は多孔化プロセスの主流であるが,細孔径の微細化には技術課題があった。本稿では,工業用高分子に利用可能なナノ多孔化技術について,筆者らの研究成果を中心に紹介したい。
【目次】
1 はじめに
2 相分離による多孔化技術
2.1 高分子溶液の相分離現象
2.2 相分離による多孔化法
3 急速凍結ナノ結晶化法?溶媒分子のナノ結晶化
3.1 結晶テンプレート法
3.2 急速凍結ナノ結晶化法の作製工程
3.3 メソ多孔質構造と制御パラメータ
4 ゲル前駆体法?高分子のナノ結晶化
4.1 結晶性高分子の物理ゲル形成と多孔化法
4.2 ゲル前駆体法の作製工程とメソ多孔構造
4.3 エンジニアリングプラスチックのメソ多孔体
5 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
ジョイント-リンカー型多孔質高分子材料の構造制御技術
Molecular Design of Joint-Linker Type Porous Polymers
近年,重合反応の進行に伴う相分離を利用した多孔質高分子材料が開発され,カラム分離や触媒の担体などに応用されている。多様な分子構造の多孔質高分子材料の簡便な合成方法の開発は,同高分子材料のさらなる実用化の促進,応用範囲の拡大に繋がることが期待される。本稿では,最近筆者らが見出した多官能化合物(ジョイント分子)とその官能基間をつなぐ2官能化合物(リンカー分子)との付加反応により生成するジョイント-リンカー型多孔質高分子の合成例とその特性について概説する。
【目次】
1 はじめに
2 ジョイント-リンカー型ネットワーク高分子
3 ジョイント-リンカー型多孔質高分子の合成例
3.1 多官能アミン-ポリエチレングリコールジアクリレート(PEGDA)多孔質高分子
3.2 多官能チオール-PEGDA多孔質高分子
3.3 多官能チオール-ジイソシアネート高分子多孔質体
3.4 多官能アクリレート-ジアミン,ジチオール高分子多孔質体
3.5 多官能アクリルアミド-ジアミン,ジチオール高分子多孔質体
3.6 多官能アジリジン-カルボン酸高分子多孔質体
3.7 多官能フェノール-ジビニルエーテル高分子多孔質体
4 ジョイント-リンカー型多孔質高分子の特性および応用例
4.1 高分子多孔質体の光学的特性
4.2 無電解メッキによる高分子多孔質体の表面金属化
4.3 分解性高分子多孔質体
5 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
分子ゲート機構を有する動的多孔性材料の開発
Development of Dynamic Porous Materials with Molecular Gate Functionalities
多孔性材料への分子吸着を利用したガスの分離や貯蔵は,我々の生活を支える重要な技術である。その分子吸着に至るまでの過程には,材料の細孔内をガス分子が拡散するプロセスが存在する。我々は,多孔性材料のチャネルを動的に設計することで,その拡散プロセスを精密に制御可能であることを見出し,従来の多孔性材料では難しいとされていた高効率ガス分離・常温常圧貯蔵機能を実現させた。本稿では開発に至った経緯と物質の合成法,構造評価,そして得られる機能について解説する。
【目次】
1 はじめに
2 多孔性配位高分子(PCP/MOF)
3 ガスの拡散制御を可能にするPCP/MOFの設計
4 動的PCP/MOFの合成
5 動的PCP/MOFのガス吸着挙動と分離・貯蔵機能
5.1 1aの吸着メカニズム
5.2 1aによるガスの分離
5.3 1aによるガスの常温・常圧貯蔵
6 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
[ Material Report -R&D- ]
気体資源の有効活用を目指した高圧反応装置の開発
Development of High-Pressure Reactor for Effective Utilization of Gaseous Sources
メタン,エタン,プロパンなどのガス状アルカンは,化学的に非常に安定であるために,化成品への化学変換が困難である。今回,我々は,高速液体クロマトグラフィーの装置をベースに新規微小高圧反応装置を開発した。本稿では開発した装置の特徴を解説するとともに,酵素による常温でのガス状アルカンのアルコールへの変換について紹介する。
【目次】
1 気体資源の有効活用の課題
2 新規高圧反応装置の開発
3 シトクロムP450BM3による非天然基質の直接水酸化
4 臨床応用に向けた展望
5 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
[ Material Report -R&D- ]
ハイドロゲルを基材とする生体親和性に優れた頭蓋内有機電極の開発
Hydrogel-Based Organic Electrodes for Biocomfortable Electrocorticography
本稿では,我々の開発した,炭素繊維と導電性高分子をハイドロゲルに組み合わせたオール有機物の頭蓋内電極について紹介する。てんかん治療の際に用いられている従来の頭蓋内電極に比べ,極めて高い脳への密着性により高精度に脳波を計測することができ,またMRI検査時のアーチファクトが少ないなど優れた特徴を有する。
【目次】
1 序論
2 柔軟性を高めるための頭蓋内ハイドロゲル電極の素材と構造の選択
3 ハイドロゲル電極の脳表への高い密着性
4 脳波計測性能の評価
5 MRIアーチファクトフリー性
6 動物実験による脳波計測性能の実証
7 まとめ
-------------------------------------------------------------------------
[ Material Report -R&D- ]
リアルタイム可変型放射線遮蔽材の開発
Development of Real Time Variable Shape Radiation Protection Material
60℃程度に温めると自由自在に成形でき,室温や体温では形状を維持できる,新規放射線遮蔽材“リアルタイム可変型タングステン含有ゴム(STR)”を開発した。本稿では,STRの物理的な特徴と医学への応用,そして今後の展望について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 リアルタイム可変型タングステン含有ゴム(STR)とは
3 放射線遮蔽効果
3.1 電子線による放射線治療への応用
3.2 小線源治療への応用
4 臨床応用に向けた展望
5 さいごに
髙橋雅英 大阪府立大学
北尾岳史 東京大学
植村卓史 東京大学
内田幸明 大阪大学
佐光貞樹 (国研)物質・材料研究機構
永直文 芝浦工業大学
細野暢彦 東京大学
北川進 京都大学
有安真也 名古屋大学
荘司長三 名古屋大学
吉田昭太郎 東北大学
西澤松彦 東北大学
門前一 近畿大学
目次
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【特集】ナノ・メソ多孔質材料の構造制御
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特集にあたって
Preface
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ナノ空間制御に基づく共役高分子の新機能開拓
Controlled Assemblies of Conjugated Polymers in Coordination Nanospaces
多孔性金属錯体(MOF)のナノ細孔を高分子拘束の場として用いることで,高分子が単分子鎖から数本鎖からなる超低次元集積体を作り出すことが可能になる。本稿では,MOFのナノ空間を用いた共役高分子の集積構造制御,および,それによってもたらされる多彩な光電子機能について述べる。
【目次】
1 はじめに
2 MOFに拘束された共役高分子が示す特異な光電子物性
3 MOF/共役高分子ナノハイブリッド材料の創製
4 MOFを鋳型とした共役高分子の集積構造制御
5 おわりに
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穴あきインク鋳型法による規則性多孔体の作製
Perforated Ink Templating Method for Fabrication of Ordered Porous Materials
ナノサイズの空孔を持つ多孔性の材料は,触媒や分離膜,電気二重層キャパシタ,反射防止膜など,多くの分野の重要な用途に利用できる可能性を持ち,盛んに研究されてきた。一方,ミクロンオーダー以上の大きさの規則的な空孔構造を持つ多孔性材料は,神経細胞システムや組織工学,セルパターニングなどの細胞培養基材として利用できる可能性があるとして,近年急速に注目を集めつつある。本稿では,規則性の空孔の「素」として単分散液滴を硬化性の液体に分散した「穴あきインク」を用いた,ミクロンオーダー以上の空孔構造を持つ規則性多孔体の作製法「穴あきインク鋳型(PIT)法」について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 ソフトテンプレート法
2.1 柔軟な分子材料の自己組織化
2.2 零次元材料のソフトテンプレート法
2.3 一次元材料のソフトテンプレート法
2.4 二次元材料のソフトテンプレート法
2.5 三次元材料のソフトテンプレート法
3 エマルションの作製法と自己組織化
3.1 エマルション
3.2 マイクロ流体デバイスを用いた単分散エマルションの作製
4 穴あきインク鋳型法
4.1 エマルション作製
4.2 硬化
4.3 内相の除去
5 おわりに
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工業用高分子を原料とした相分離法による高分子メソ多孔体の創製
Fabrication of Mesoporous Structure from Industrial Polymers Using Phase Separation Method
高分子メソ多孔体は軽量かつ柔軟で形状加工性に優れ,セパレーター・分離膜・緩衝材といった高付加価値部材で活躍している。簡便かつ適用範囲が広い相分離法は多孔化プロセスの主流であるが,細孔径の微細化には技術課題があった。本稿では,工業用高分子に利用可能なナノ多孔化技術について,筆者らの研究成果を中心に紹介したい。
【目次】
1 はじめに
2 相分離による多孔化技術
2.1 高分子溶液の相分離現象
2.2 相分離による多孔化法
3 急速凍結ナノ結晶化法?溶媒分子のナノ結晶化
3.1 結晶テンプレート法
3.2 急速凍結ナノ結晶化法の作製工程
3.3 メソ多孔質構造と制御パラメータ
4 ゲル前駆体法?高分子のナノ結晶化
4.1 結晶性高分子の物理ゲル形成と多孔化法
4.2 ゲル前駆体法の作製工程とメソ多孔構造
4.3 エンジニアリングプラスチックのメソ多孔体
5 おわりに
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ジョイント-リンカー型多孔質高分子材料の構造制御技術
Molecular Design of Joint-Linker Type Porous Polymers
近年,重合反応の進行に伴う相分離を利用した多孔質高分子材料が開発され,カラム分離や触媒の担体などに応用されている。多様な分子構造の多孔質高分子材料の簡便な合成方法の開発は,同高分子材料のさらなる実用化の促進,応用範囲の拡大に繋がることが期待される。本稿では,最近筆者らが見出した多官能化合物(ジョイント分子)とその官能基間をつなぐ2官能化合物(リンカー分子)との付加反応により生成するジョイント-リンカー型多孔質高分子の合成例とその特性について概説する。
【目次】
1 はじめに
2 ジョイント-リンカー型ネットワーク高分子
3 ジョイント-リンカー型多孔質高分子の合成例
3.1 多官能アミン-ポリエチレングリコールジアクリレート(PEGDA)多孔質高分子
3.2 多官能チオール-PEGDA多孔質高分子
3.3 多官能チオール-ジイソシアネート高分子多孔質体
3.4 多官能アクリレート-ジアミン,ジチオール高分子多孔質体
3.5 多官能アクリルアミド-ジアミン,ジチオール高分子多孔質体
3.6 多官能アジリジン-カルボン酸高分子多孔質体
3.7 多官能フェノール-ジビニルエーテル高分子多孔質体
4 ジョイント-リンカー型多孔質高分子の特性および応用例
4.1 高分子多孔質体の光学的特性
4.2 無電解メッキによる高分子多孔質体の表面金属化
4.3 分解性高分子多孔質体
5 おわりに
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分子ゲート機構を有する動的多孔性材料の開発
Development of Dynamic Porous Materials with Molecular Gate Functionalities
多孔性材料への分子吸着を利用したガスの分離や貯蔵は,我々の生活を支える重要な技術である。その分子吸着に至るまでの過程には,材料の細孔内をガス分子が拡散するプロセスが存在する。我々は,多孔性材料のチャネルを動的に設計することで,その拡散プロセスを精密に制御可能であることを見出し,従来の多孔性材料では難しいとされていた高効率ガス分離・常温常圧貯蔵機能を実現させた。本稿では開発に至った経緯と物質の合成法,構造評価,そして得られる機能について解説する。
【目次】
1 はじめに
2 多孔性配位高分子(PCP/MOF)
3 ガスの拡散制御を可能にするPCP/MOFの設計
4 動的PCP/MOFの合成
5 動的PCP/MOFのガス吸着挙動と分離・貯蔵機能
5.1 1aの吸着メカニズム
5.2 1aによるガスの分離
5.3 1aによるガスの常温・常圧貯蔵
6 おわりに
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[ Material Report -R&D- ]
気体資源の有効活用を目指した高圧反応装置の開発
Development of High-Pressure Reactor for Effective Utilization of Gaseous Sources
メタン,エタン,プロパンなどのガス状アルカンは,化学的に非常に安定であるために,化成品への化学変換が困難である。今回,我々は,高速液体クロマトグラフィーの装置をベースに新規微小高圧反応装置を開発した。本稿では開発した装置の特徴を解説するとともに,酵素による常温でのガス状アルカンのアルコールへの変換について紹介する。
【目次】
1 気体資源の有効活用の課題
2 新規高圧反応装置の開発
3 シトクロムP450BM3による非天然基質の直接水酸化
4 臨床応用に向けた展望
5 おわりに
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[ Material Report -R&D- ]
ハイドロゲルを基材とする生体親和性に優れた頭蓋内有機電極の開発
Hydrogel-Based Organic Electrodes for Biocomfortable Electrocorticography
本稿では,我々の開発した,炭素繊維と導電性高分子をハイドロゲルに組み合わせたオール有機物の頭蓋内電極について紹介する。てんかん治療の際に用いられている従来の頭蓋内電極に比べ,極めて高い脳への密着性により高精度に脳波を計測することができ,またMRI検査時のアーチファクトが少ないなど優れた特徴を有する。
【目次】
1 序論
2 柔軟性を高めるための頭蓋内ハイドロゲル電極の素材と構造の選択
3 ハイドロゲル電極の脳表への高い密着性
4 脳波計測性能の評価
5 MRIアーチファクトフリー性
6 動物実験による脳波計測性能の実証
7 まとめ
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[ Material Report -R&D- ]
リアルタイム可変型放射線遮蔽材の開発
Development of Real Time Variable Shape Radiation Protection Material
60℃程度に温めると自由自在に成形でき,室温や体温では形状を維持できる,新規放射線遮蔽材“リアルタイム可変型タングステン含有ゴム(STR)”を開発した。本稿では,STRの物理的な特徴と医学への応用,そして今後の展望について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 リアルタイム可変型タングステン含有ゴム(STR)とは
3 放射線遮蔽効果
3.1 電子線による放射線治療への応用
3.2 小線源治療への応用
4 臨床応用に向けた展望
5 さいごに
著者一覧
松山秀人 神戸大学
古川忠宏 山形大学
廣田雄一朗 大阪大学
永谷剛 (公財)塩事業センター
兼橋真二 東京農工大学
伊藤賢志 (国研)産業技術総合研究所
吉本茂 ㈱東レリサーチセンター
森田萩乃 山口大学
綱島亮 山口大学
山中謙太 東北大学
張宸 東北大学
卞華康 東北大学
千葉晶彦 東北大学
目次
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【特集】選択的な透過と遮蔽のための膜・フィルム技術
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本特集号に関して
About This Special Issue
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R2R方式による有機EL 用透明電極付きバリアフィルムの開発と展開
Development of Barrier Film with Transparent Electrode for OLED by R2R Process
我々はR2R方式のCVDで10-6台(g/m2/day)の水蒸気透過率を有する有機EL 照明用のバリア膜をフィルム上に形成することに成功した。このバリア膜はカーボン成分の異なる積層膜であり,この層構成がバリア性能に対して重要あることが分かった。
【目次】
1 有機EL用フレキシブル基板
2 ハイガスバリアフィルムとは
3 透明電極付きハイガスバリアフィルムの開発
3.1 バリア層の膜厚
3.2 基板の洗浄
3.3 透明導電膜成膜とフォルム上への平坦化膜形成
3.4 透明性の向上
4 有機EL照明素子
5 今後の課題
-------------------------------------------------------------------------
イオン液体の特性をもつオルガノシリカ膜の開発と有機蒸気分離への応用
Development of Organosilica Membranes with Ionic Liquid like Properties and their Application to Organic Vapor Separation
イオン液体は難揮発性や高い熱安定性,特異な物質溶解能を示すなどの特徴から,分離膜への応用研究が進められている。著者らはシリル化イオン液体を膜素材とし,イオン液体の特性を示す新規オルガノシリカ膜の開発を進めている。ここでは,その透過分離性能および膜内部構造,透過分離機構について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 シリル化イオン液体由来オルガノシリカ膜の作製と透過分離性能
2.1 膜作製
2.2 透過分離性能
3 膜内部構造と透過分離機構
4 おわりに
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1価イオン選択透過性をもつ製塩用陰イオン交換膜の製造法
Production of Mono-Valent Anion Selective Anion-Exchange Membranes for Electrodialysis of Seawater
電気透析による海水濃縮において,石膏スケール(CaSO4)の発生に起因する運転トラブルを抑制するため,製塩用陰イオン交換膜には1価イオン選択透過性が要求される。筆者らは,TMHDAを処理剤として選定し,1価イオン選択透過処理性能を付与した陰イオン交換膜の製造法を確立したので報告する。
【目次】
1 はじめに
2 製塩用イオン交換膜に求められる性能
3 1価イオン選択透過処理性能を付与した陰イオン交換膜の製造
3.1 1価イオン選択透過処理性能の付与
3.2 電子線グラフト重合法による陰イオン交換膜の製造方法
4 CMS(dg)膜表面へのTMHDA架橋の導入
5 CMS-TMHDA(dg, x)-TMA膜の電気透析性能の評価
5.1 1価イオン選択透過処理性能の評価法
5.2 1価イオン選択透過処理性能の評価結果
5.3 濃縮性能の評価結果
6 おわりに
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高分子系気体分離膜におよぼす実ガス成分の影響
Effects of Minor Components in Actual Industrial Gases on Gas Separation Performance of Polymeric Membranes
国連が掲げるSDGs達成に向け,現在の深刻化する地球温暖化の解決は,最重要課題のひとつである。省エネルギーな環境対応型の高分子膜を用いた分離技術は,温室効果ガス削減に貢献できる技術として大きく期待されている。本稿では,この膜分離技術における実際のガスに含まれる少量成分の影響について解説する。
【目次】
1 緒言
2 実ガス中の不純物の影響
2.1 水(水蒸気)
2.2 酸性ガス
3 まとめと今後の展望
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機能性薄膜の分子のすき間を高感度に評価する技術
Highly-sensitive Evaluation Methods of Intermolecular Spaces for Functional Thin Materials
膜中の分子のすき間はイオンや気体の輸送特性に影響する。究極の透過性能をもつ膜の開発では分子レベルの構造評価が重要になる。そのためバルク材料のための汎用技術に代わる“膜をそのまま測定できる技術”が求められる。ここでは,薄膜の高感度解析に有用な蒸気吸着偏光解析法と低エネルギー陽電子消滅寿命法を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 測定原理
2.1 EP法
2.2 PAL法
3 応用例
3.1 メソ多孔質薄膜の解析
3.2 ミクロ多孔質薄膜の解析
4 まとめ
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[Material Report-R&D]
非対称な分子の回転運動を利用した金属フリーペロブスカイト型強誘電体
Metal-free Perovskite Type Ferroelectrics Designed by Asymmetrical Molecular Rotator
低環境負荷・低毒性な強誘電体として近年発展が著しい分子強誘電体について,強誘電性の発現に有利な非対称でかつ,球形状な分子であるヘキサメチレンテトラミンに着目し,金属フリーなペロブスカイト型強誘電体の開発をしたので構造と強誘電特性について紹介する。
【目次】
1 はじめに
1.1 固体の電気物性
1.2 誘電分極
1.3 強誘電体
1.4 ペロブスカイト型無機強誘電体
1.5 分子強誘電体
1.6 ヘキサメチレンテトラミン
1.7 研究の目的
2 試料調整
3 結晶構造
4 強誘電性の評価
5 おわりに
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デアロイングを活用した炭化物強化マルテンサイト鋼の耐食性改善
Improvement of Corrosion Resistance of Carbide-reinforced Martensitic Steels by Dealloying
炭化物強化マルテンサイト鋼は高硬度で耐摩耗性に優れるが,炭化物形成に伴う耐食性の低下が課題であった。著者らは,微量のCu添加により当該鋼の耐食性が著しく向上することを見出し,耐食性と耐摩耗性を両立した鉄鋼材料の開発に成功した。また,腐食環境における合金元素の選択的溶出(デアロイング)とCuの表面濃化に基づく耐食性発現機構を明らかにした。
【目次】
1 はじめに
2 合金設計
3 マルテンサイトとナノ炭化物の形成による高硬度化
4 Cu皮膜の形成による高耐食化
5 まとめと今後の展開
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[機能材料マーケットデータ]
水処理薬品工業の市場動向
Market Trend of Water Treatment Chemicals Industry
上下水道処理をはじめ製紙工程や工業用水などで利用される水処理薬品。いずれも原水の性質に応じて各種薬品が選択されているが,基本的な機能は,凝集・沈澱・ろ過の3つであり,さらに下水・排水処理では殺菌も行われる。
国内の凝集剤市場の9割を占める硫酸アルミニウムとポリ塩化アルミニウムの2018 年度需要は,硫酸アルミニウムが2%減,ポリ塩化アルミニウムが微増した。同じく無機系凝集剤であるポリ硫酸第二鉄は,その使いやすさから応用範囲を広げている。次亜塩素酸ソーダ生産量は前年比2%増となった。活性炭の生産量は前年比5%減となり,長期低落傾向が続く。高分子凝集剤の需要推移はここ数年横ばいが続いている。
【目次】
1 概要
2 硫酸アルミニウム(硫酸バンド)
2.1 概要
2.2 市場動向
[需要推移]
[用途動向]
[需要予測]
2.3 企業動向
2.4 価格
3 ポリ塩化アルミニウム(PAC)
3.1 概要
3.2 市場動向
[需要推移]
[用途動向]
[需要予測]
3.3 企業動向
3.4 価格
4 ポリ硫酸第二鉄(「ポリテツ」)
4.1 概要
4.2 市場動向
[需要推移]
[需要予測]
4.3 価格
5 次亜塩素酸ソーダ
5.1 概要
5.2 市場動向
[需要推移]
[用途動向・需要予測]
5.3 企業動向
5.4 価格
6 活性炭
6.1 概要
6.2 市場動向
6.3 用途動向
6.4 企業動向
6.5 価格
7 高分子凝集剤
7.1 概要
7.2 市場動向
7.3 企業動向
7.4 価格
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松山秀人 神戸大学
古川忠宏 山形大学
廣田雄一朗 大阪大学
永谷剛 (公財)塩事業センター
兼橋真二 東京農工大学
伊藤賢志 (国研)産業技術総合研究所
吉本茂 ㈱東レリサーチセンター
森田萩乃 山口大学
綱島亮 山口大学
山中謙太 東北大学
張宸 東北大学
卞華康 東北大学
千葉晶彦 東北大学
目次
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【特集】選択的な透過と遮蔽のための膜・フィルム技術
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本特集号に関して
About This Special Issue
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R2R方式による有機EL 用透明電極付きバリアフィルムの開発と展開
Development of Barrier Film with Transparent Electrode for OLED by R2R Process
我々はR2R方式のCVDで10-6台(g/m2/day)の水蒸気透過率を有する有機EL 照明用のバリア膜をフィルム上に形成することに成功した。このバリア膜はカーボン成分の異なる積層膜であり,この層構成がバリア性能に対して重要あることが分かった。
【目次】
1 有機EL用フレキシブル基板
2 ハイガスバリアフィルムとは
3 透明電極付きハイガスバリアフィルムの開発
3.1 バリア層の膜厚
3.2 基板の洗浄
3.3 透明導電膜成膜とフォルム上への平坦化膜形成
3.4 透明性の向上
4 有機EL照明素子
5 今後の課題
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イオン液体の特性をもつオルガノシリカ膜の開発と有機蒸気分離への応用
Development of Organosilica Membranes with Ionic Liquid like Properties and their Application to Organic Vapor Separation
イオン液体は難揮発性や高い熱安定性,特異な物質溶解能を示すなどの特徴から,分離膜への応用研究が進められている。著者らはシリル化イオン液体を膜素材とし,イオン液体の特性を示す新規オルガノシリカ膜の開発を進めている。ここでは,その透過分離性能および膜内部構造,透過分離機構について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 シリル化イオン液体由来オルガノシリカ膜の作製と透過分離性能
2.1 膜作製
2.2 透過分離性能
3 膜内部構造と透過分離機構
4 おわりに
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1価イオン選択透過性をもつ製塩用陰イオン交換膜の製造法
Production of Mono-Valent Anion Selective Anion-Exchange Membranes for Electrodialysis of Seawater
電気透析による海水濃縮において,石膏スケール(CaSO4)の発生に起因する運転トラブルを抑制するため,製塩用陰イオン交換膜には1価イオン選択透過性が要求される。筆者らは,TMHDAを処理剤として選定し,1価イオン選択透過処理性能を付与した陰イオン交換膜の製造法を確立したので報告する。
【目次】
1 はじめに
2 製塩用イオン交換膜に求められる性能
3 1価イオン選択透過処理性能を付与した陰イオン交換膜の製造
3.1 1価イオン選択透過処理性能の付与
3.2 電子線グラフト重合法による陰イオン交換膜の製造方法
4 CMS(dg)膜表面へのTMHDA架橋の導入
5 CMS-TMHDA(dg, x)-TMA膜の電気透析性能の評価
5.1 1価イオン選択透過処理性能の評価法
5.2 1価イオン選択透過処理性能の評価結果
5.3 濃縮性能の評価結果
6 おわりに
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高分子系気体分離膜におよぼす実ガス成分の影響
Effects of Minor Components in Actual Industrial Gases on Gas Separation Performance of Polymeric Membranes
国連が掲げるSDGs達成に向け,現在の深刻化する地球温暖化の解決は,最重要課題のひとつである。省エネルギーな環境対応型の高分子膜を用いた分離技術は,温室効果ガス削減に貢献できる技術として大きく期待されている。本稿では,この膜分離技術における実際のガスに含まれる少量成分の影響について解説する。
【目次】
1 緒言
2 実ガス中の不純物の影響
2.1 水(水蒸気)
2.2 酸性ガス
3 まとめと今後の展望
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機能性薄膜の分子のすき間を高感度に評価する技術
Highly-sensitive Evaluation Methods of Intermolecular Spaces for Functional Thin Materials
膜中の分子のすき間はイオンや気体の輸送特性に影響する。究極の透過性能をもつ膜の開発では分子レベルの構造評価が重要になる。そのためバルク材料のための汎用技術に代わる“膜をそのまま測定できる技術”が求められる。ここでは,薄膜の高感度解析に有用な蒸気吸着偏光解析法と低エネルギー陽電子消滅寿命法を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 測定原理
2.1 EP法
2.2 PAL法
3 応用例
3.1 メソ多孔質薄膜の解析
3.2 ミクロ多孔質薄膜の解析
4 まとめ
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[Material Report-R&D]
非対称な分子の回転運動を利用した金属フリーペロブスカイト型強誘電体
Metal-free Perovskite Type Ferroelectrics Designed by Asymmetrical Molecular Rotator
低環境負荷・低毒性な強誘電体として近年発展が著しい分子強誘電体について,強誘電性の発現に有利な非対称でかつ,球形状な分子であるヘキサメチレンテトラミンに着目し,金属フリーなペロブスカイト型強誘電体の開発をしたので構造と強誘電特性について紹介する。
【目次】
1 はじめに
1.1 固体の電気物性
1.2 誘電分極
1.3 強誘電体
1.4 ペロブスカイト型無機強誘電体
1.5 分子強誘電体
1.6 ヘキサメチレンテトラミン
1.7 研究の目的
2 試料調整
3 結晶構造
4 強誘電性の評価
5 おわりに
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デアロイングを活用した炭化物強化マルテンサイト鋼の耐食性改善
Improvement of Corrosion Resistance of Carbide-reinforced Martensitic Steels by Dealloying
炭化物強化マルテンサイト鋼は高硬度で耐摩耗性に優れるが,炭化物形成に伴う耐食性の低下が課題であった。著者らは,微量のCu添加により当該鋼の耐食性が著しく向上することを見出し,耐食性と耐摩耗性を両立した鉄鋼材料の開発に成功した。また,腐食環境における合金元素の選択的溶出(デアロイング)とCuの表面濃化に基づく耐食性発現機構を明らかにした。
【目次】
1 はじめに
2 合金設計
3 マルテンサイトとナノ炭化物の形成による高硬度化
4 Cu皮膜の形成による高耐食化
5 まとめと今後の展開
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[機能材料マーケットデータ]
水処理薬品工業の市場動向
Market Trend of Water Treatment Chemicals Industry
上下水道処理をはじめ製紙工程や工業用水などで利用される水処理薬品。いずれも原水の性質に応じて各種薬品が選択されているが,基本的な機能は,凝集・沈澱・ろ過の3つであり,さらに下水・排水処理では殺菌も行われる。
国内の凝集剤市場の9割を占める硫酸アルミニウムとポリ塩化アルミニウムの2018 年度需要は,硫酸アルミニウムが2%減,ポリ塩化アルミニウムが微増した。同じく無機系凝集剤であるポリ硫酸第二鉄は,その使いやすさから応用範囲を広げている。次亜塩素酸ソーダ生産量は前年比2%増となった。活性炭の生産量は前年比5%減となり,長期低落傾向が続く。高分子凝集剤の需要推移はここ数年横ばいが続いている。
【目次】
1 概要
2 硫酸アルミニウム(硫酸バンド)
2.1 概要
2.2 市場動向
[需要推移]
[用途動向]
[需要予測]
2.3 企業動向
2.4 価格
3 ポリ塩化アルミニウム(PAC)
3.1 概要
3.2 市場動向
[需要推移]
[用途動向]
[需要予測]
3.3 企業動向
3.4 価格
4 ポリ硫酸第二鉄(「ポリテツ」)
4.1 概要
4.2 市場動向
[需要推移]
[需要予測]
4.3 価格
5 次亜塩素酸ソーダ
5.1 概要
5.2 市場動向
[需要推移]
[用途動向・需要予測]
5.3 企業動向
5.4 価格
6 活性炭
6.1 概要
6.2 市場動向
6.3 用途動向
6.4 企業動向
6.5 価格
7 高分子凝集剤
7.1 概要
7.2 市場動向
7.3 企業動向
7.4 価格
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著者一覧
岡部徹 東京大学
木下武彦 名古屋市工業研究所
大島達也 宮崎大学
八重真治 兵庫県立大学
松本歩 兵庫県立大学
吉村彰大 千葉大学
古賀敬太郎 JX金属(株)
安田豊 JX金属(株)
大木達也 (国研)産業技術総合研究所
松村達郎 (国研)日本原子力研究開発機構
目次
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【新春特集】有用元素回収技術
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有用元素回収技術の特集にあたって
On Featuring Articles on Recycling Technologies of Valuable Metals
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連続向流泡沫分離法によるパラジウムの選択分離回収
Selective Recovery of Palladium via Continuous Counter-current Foam Separation
パラジウムを含む多成分溶液からの連続向流泡沫分離法による選択分離回収を実施した。パラジウム抽出試薬Pd-EX とノニオン界面活性剤との混合溶液を用いて,溶液組成の分離に与える影響ならびに長時間運転での分離を行い,パラジウムの選択分離回収を確認した。
【目次】
1 緒言
2 実験方法
3 結果および考察
3.1 ベース液のPd-EX 濃度の影響
3.2 ベース液のPOOPE10 濃度の影響
3.3 ベース液および金属溶液の塩酸濃度の影響
3.4 分離塔高の影響
3.5 長時間連続運転
4 結論
-------------------------------------------------------------------------
塩酸系からの金の分離回収における工業的要件を満たす溶媒和型抽出剤の開発
Development of Industrially Available Extractants Based on ’’Ion Solvation’’ Mechanism for the Separation and Recovery of Gold from Acidic Chloride
廃電子機器などからの金属回収において,塩化法で浸出された塩化金酸の抽出にはイオン溶媒和型の抽出剤が使われてきたが,新たな抽出剤の導入例に乏しく,抽出の支配因子も明確ではない。本稿では塩酸系からの金の分離回収に有用な溶媒和型抽出剤の開発に関する筆者らの研究について,特に抽出剤の工業的要件を踏まえて記述する。
【目次】
1 はじめに
2 溶媒和型抽出剤による塩酸系からのAu(Ⅲ)の抽出
3 シクロペンチルメチルエーテルによるAu(Ⅲ)および各種金属の抽出
4 芳香族エーテルによるAu(Ⅲ)の抽出
5 おわりに
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シリコン粉末への無電解置換析出によるクリーンな貴金属回収プロセス
Recovery of Noble Metals Using Electroless Displacement Deposition onto Silicon Powder
シリコン上への置換析出の高い反応速度と選択性を利用した貴金属回収を紹介する。条件により,高効率・高速回収や,被回収液に他の薬剤や酸化生成物を残さないクリーンプロセスなどが可能である。半導体産業の副産物であるシリコン切削屑を用いて,都市鉱山(電子機器廃棄物)から貴金属を回収する新たなリサイクルの輪が期待できる。
【目次】
1 はじめに
2 シリコンとフッ化水素酸を用いる貴金属回収
2.1 モデル溶液からの貴金属回収
2.2 都市鉱山からの貴金属回収
3 フッ化水素酸を用いない貴金属回収
3.1 酸化膜を除去したシリコン粉末のみを使用するクリーンプロセス
3.2 塩基性水溶液からの貴金属回収
4 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
固体王水を用いた使用済み触媒からの白金回収
A Novel Platinum Recycling Process Using ”Dry Aqua Regia”
自動車用触媒として重要な素材である白金族金属は,資源的に希少なためリサイクルも積極的に推進されている。しかし,従来のリサイクル手法は廃液などによる環境負荷が大きく,新しい手法への要求も大きい。本稿では,溶融塩を「固体王水」として利用する,新しいタイプの白金のリサイクル手法について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 自動車用触媒からのPGMs のリサイクル
3 固体王水に関する熱力学的検討および実験手法
3.1 熱力学的検討
3.2 実験手法
4 固体王水を用いたPt の溶解および回収
4.1 FeCl3-KCl 系固体王水によるPt の溶解結果,および溶解メカニズムの検討
4.2 固液分離,およびNH4Cl 添加による純Ptの回収
5 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
リチウムイオン電池からの有価金属回収技術の開発と展開
Development of Lithium-ion Battery Recycling and Metals Recovering Technology
リチウムイオン電池は,スマートフォンなど小型電子機器の電源用途の他,電気自動車の動力源としても需要増が見込まれる。リチウムイオン電池には,コバルト,ニッケル,リチウムなどのレアメタルが含有され,資源循環・確保の観点からリサイクルおよび金属回収技術への関心と社会的ニーズが高まっている。本稿では,リチウムイオン電池からの有価金属回収技術について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 リチウムイオン電池のリサイクル
2.1 リチウムイオン電池の構造と使用用途
2.2 民生用リチウムイオン電池リサイクルの現状
2.3 車載用リチウムイオン電池のリサイクル
3 リチウムイオン電池のリサイクル技術
3.1 リチウムイオン電池からの有価金属回収技術
3.2 JX金属(株)のリチウムイオン電池リサイクル技術
3.3 溶媒抽出技術
4 今後の展開
-------------------------------------------------------------------------
廃製品リサイクルにおける物理選別技術開発の展望
Prospects for the Physical Sorting Technology in Waste Products Recycling
物理選別は,リサイクルの高度化を担う「要」の技術であるが,未だ理想的な選別が行えているとは言い難い。本稿では,リサイクルという言葉が持つ様々な意味合いを整理しつつ,資源循環社会を構築する都市鉱山開発という視点から,廃製品リサイクルにおける物理選別技術の社会的,構造的,技術的課題を展望した。
【目次】
1 はじめに
2 何を対象とするか?
2.1 プレコンシューマとポストコンシューマ
2.2 廃棄物処理と戦略的都市鉱山
3 高度化の概念
3.1 天然資源との違い
3.2 資源循環に適応した社会システム
3.3 高度化の定義
4 物理選別高度化の展望と課題
4.1 物理選別が克服すべき構造的課題
4.2 ブラックボックス1 ―複雑系に対する解―
4.3 ブラックボックス2 ―選別機構―
-------------------------------------------------------------------------
高レベル放射性廃液からの元素分離回収技術「SELECT プロセス」の開発とその展望
Development of SELECT Process for Minor Actinides Partitioning from High Level Waste
原子力発電所の使用済燃料の長期放射性毒性は,原子力利用における本質的課題である。一つの解決法として,長半減期核種を分離し,短半減期あるいは安定核種に核変換する「分離変換技術」の開発を進めている。本稿では,重要な開発要素の一つである高レベル廃液からマイナーアクチノイド(MA)を分離する溶媒抽出プロセスの開発について概説する。
【目次】
1 開発の背景
2 分離変換技術
3 過去の開発事例
4 SELECTプロセスの開発
4.1 開発目標
4.2 構成
4.3 抽出剤
4.4 再処理
5 MA・RE 一括回収工程
6 MA/RE 相互分離工程
7 Am/Cm 分離工程
8 達成の状況
9 諸外国の動向
10 今後の展開
11 まとめ
岡部徹 東京大学
木下武彦 名古屋市工業研究所
大島達也 宮崎大学
八重真治 兵庫県立大学
松本歩 兵庫県立大学
吉村彰大 千葉大学
古賀敬太郎 JX金属(株)
安田豊 JX金属(株)
大木達也 (国研)産業技術総合研究所
松村達郎 (国研)日本原子力研究開発機構
目次
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【新春特集】有用元素回収技術
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有用元素回収技術の特集にあたって
On Featuring Articles on Recycling Technologies of Valuable Metals
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連続向流泡沫分離法によるパラジウムの選択分離回収
Selective Recovery of Palladium via Continuous Counter-current Foam Separation
パラジウムを含む多成分溶液からの連続向流泡沫分離法による選択分離回収を実施した。パラジウム抽出試薬Pd-EX とノニオン界面活性剤との混合溶液を用いて,溶液組成の分離に与える影響ならびに長時間運転での分離を行い,パラジウムの選択分離回収を確認した。
【目次】
1 緒言
2 実験方法
3 結果および考察
3.1 ベース液のPd-EX 濃度の影響
3.2 ベース液のPOOPE10 濃度の影響
3.3 ベース液および金属溶液の塩酸濃度の影響
3.4 分離塔高の影響
3.5 長時間連続運転
4 結論
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塩酸系からの金の分離回収における工業的要件を満たす溶媒和型抽出剤の開発
Development of Industrially Available Extractants Based on ’’Ion Solvation’’ Mechanism for the Separation and Recovery of Gold from Acidic Chloride
廃電子機器などからの金属回収において,塩化法で浸出された塩化金酸の抽出にはイオン溶媒和型の抽出剤が使われてきたが,新たな抽出剤の導入例に乏しく,抽出の支配因子も明確ではない。本稿では塩酸系からの金の分離回収に有用な溶媒和型抽出剤の開発に関する筆者らの研究について,特に抽出剤の工業的要件を踏まえて記述する。
【目次】
1 はじめに
2 溶媒和型抽出剤による塩酸系からのAu(Ⅲ)の抽出
3 シクロペンチルメチルエーテルによるAu(Ⅲ)および各種金属の抽出
4 芳香族エーテルによるAu(Ⅲ)の抽出
5 おわりに
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シリコン粉末への無電解置換析出によるクリーンな貴金属回収プロセス
Recovery of Noble Metals Using Electroless Displacement Deposition onto Silicon Powder
シリコン上への置換析出の高い反応速度と選択性を利用した貴金属回収を紹介する。条件により,高効率・高速回収や,被回収液に他の薬剤や酸化生成物を残さないクリーンプロセスなどが可能である。半導体産業の副産物であるシリコン切削屑を用いて,都市鉱山(電子機器廃棄物)から貴金属を回収する新たなリサイクルの輪が期待できる。
【目次】
1 はじめに
2 シリコンとフッ化水素酸を用いる貴金属回収
2.1 モデル溶液からの貴金属回収
2.2 都市鉱山からの貴金属回収
3 フッ化水素酸を用いない貴金属回収
3.1 酸化膜を除去したシリコン粉末のみを使用するクリーンプロセス
3.2 塩基性水溶液からの貴金属回収
4 おわりに
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固体王水を用いた使用済み触媒からの白金回収
A Novel Platinum Recycling Process Using ”Dry Aqua Regia”
自動車用触媒として重要な素材である白金族金属は,資源的に希少なためリサイクルも積極的に推進されている。しかし,従来のリサイクル手法は廃液などによる環境負荷が大きく,新しい手法への要求も大きい。本稿では,溶融塩を「固体王水」として利用する,新しいタイプの白金のリサイクル手法について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 自動車用触媒からのPGMs のリサイクル
3 固体王水に関する熱力学的検討および実験手法
3.1 熱力学的検討
3.2 実験手法
4 固体王水を用いたPt の溶解および回収
4.1 FeCl3-KCl 系固体王水によるPt の溶解結果,および溶解メカニズムの検討
4.2 固液分離,およびNH4Cl 添加による純Ptの回収
5 おわりに
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リチウムイオン電池からの有価金属回収技術の開発と展開
Development of Lithium-ion Battery Recycling and Metals Recovering Technology
リチウムイオン電池は,スマートフォンなど小型電子機器の電源用途の他,電気自動車の動力源としても需要増が見込まれる。リチウムイオン電池には,コバルト,ニッケル,リチウムなどのレアメタルが含有され,資源循環・確保の観点からリサイクルおよび金属回収技術への関心と社会的ニーズが高まっている。本稿では,リチウムイオン電池からの有価金属回収技術について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 リチウムイオン電池のリサイクル
2.1 リチウムイオン電池の構造と使用用途
2.2 民生用リチウムイオン電池リサイクルの現状
2.3 車載用リチウムイオン電池のリサイクル
3 リチウムイオン電池のリサイクル技術
3.1 リチウムイオン電池からの有価金属回収技術
3.2 JX金属(株)のリチウムイオン電池リサイクル技術
3.3 溶媒抽出技術
4 今後の展開
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廃製品リサイクルにおける物理選別技術開発の展望
Prospects for the Physical Sorting Technology in Waste Products Recycling
物理選別は,リサイクルの高度化を担う「要」の技術であるが,未だ理想的な選別が行えているとは言い難い。本稿では,リサイクルという言葉が持つ様々な意味合いを整理しつつ,資源循環社会を構築する都市鉱山開発という視点から,廃製品リサイクルにおける物理選別技術の社会的,構造的,技術的課題を展望した。
【目次】
1 はじめに
2 何を対象とするか?
2.1 プレコンシューマとポストコンシューマ
2.2 廃棄物処理と戦略的都市鉱山
3 高度化の概念
3.1 天然資源との違い
3.2 資源循環に適応した社会システム
3.3 高度化の定義
4 物理選別高度化の展望と課題
4.1 物理選別が克服すべき構造的課題
4.2 ブラックボックス1 ―複雑系に対する解―
4.3 ブラックボックス2 ―選別機構―
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高レベル放射性廃液からの元素分離回収技術「SELECT プロセス」の開発とその展望
Development of SELECT Process for Minor Actinides Partitioning from High Level Waste
原子力発電所の使用済燃料の長期放射性毒性は,原子力利用における本質的課題である。一つの解決法として,長半減期核種を分離し,短半減期あるいは安定核種に核変換する「分離変換技術」の開発を進めている。本稿では,重要な開発要素の一つである高レベル廃液からマイナーアクチノイド(MA)を分離する溶媒抽出プロセスの開発について概説する。
【目次】
1 開発の背景
2 分離変換技術
3 過去の開発事例
4 SELECTプロセスの開発
4.1 開発目標
4.2 構成
4.3 抽出剤
4.4 再処理
5 MA・RE 一括回収工程
6 MA/RE 相互分離工程
7 Am/Cm 分離工程
8 達成の状況
9 諸外国の動向
10 今後の展開
11 まとめ
著者一覧
弘前大学 澤田英夫
名古屋大学 豊田浩孝
AGC ㈱ 細田朋也
中興化成工業㈱ 大里敦志
大陽日酸㈱ 幸田祥人
東京工業大学 松下祥子
大阪大学 白石康浩
大阪大学 平井隆之
目次
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【特集】フッ素樹脂応用技術動向
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はじめに
Introduction
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高密度表面波励起プラズマによるフッ素樹脂の表面改質
Surface Modification of Fluorocarbon Polymer by High-density Surface-wave Excited Plasma
RFプラズマよりも高プラズマ密度かつ大面積化も可能となる表面波励起マイクロ波プラズマを用いたフッ素樹脂の高速表面処理を紹介する。本プラズマはわずか数秒処理にて表面親水化処理を実現でき,Roll-to-rollプロセスなどへの展開が期待される。また,さらなる展開として大気圧環境処理への適応が可能な新たな大気圧マイクロ波プラズマにも触れる。
【目次】
1 はじめに
2 表面波励起プラズマとその特徴
3 表面波励起プラズマからの照射イオンエネルギーおよびフラックス
4 表面波励起プラズマを用いたPTFEの表面処理
5 まとめと今後の展望
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高速高周波用フッ素系プリント基板用材料の開発動向
Development Trends of Fluoro Materials Used in High-Frequency, High-Speed Printed Circuit Boards
5Gではミリ波帯といった高周波無線を利用するため,従来の基板では伝送損失や挿入損失が非常に大きくなる。このような状況下,多くの基板メーカーが低損失材料の評価を行っており,AGCでは他材料との接着性や分散性が付与されたを開発した。本稿では,フッ素樹脂の一般的特性及びFluon+EA-2000 の回路基板への適用法とその性能について説明をする。
【目次】
1 はじめに
2 一般的なフッ素系材料におけるプリント基板用材料としての長所と短所
3 接着性・分散性に優れるフッ素樹脂(一般的フッ素樹脂との比較)
4 既存低損失材料とフッ素樹脂複合材料との比較
5 複合材料の回路基板適用例
6 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
フッ素樹脂複合フィルム及びシートの開発と展開
Development of Fluororesin Composite Films and Sheets
当社は創業以来,フッ素樹脂の製造,販売を行ってきたメーカーで,近年の多様化・高度化する産業界のニーズに応じるべく,フッ素樹脂と異種材(繊維,金属,プラスチック及び粘着剤等)の複合フィルム及びシートも数多く揃える。今回は,フッ素樹脂の複合化手法と,当社が近年商品化している複合材料を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 フッ素樹脂複合フィルム・シートの製法
2.1 接着・接合積層方法(加工温度と接着原理での分類)
2.2 フッ素樹脂フィルムの接着性表面改質処理
3 フッ素樹脂複合フィルム・シートの最新動向
3.1 銅張積層板
3.2 フッ素樹脂複合PIフィルム
3.3 多孔質PTFE フィルム複合不織布・繊維
3.4 フッ素樹脂系基材の粘着テープ
3.5 シリコーン樹脂複合ファブリック
3.6 ゴム複合フッ素樹脂シート
4 おわりに
-------------------------------------------------------------------------
長尺カーボンナノチューブを用いて導電性・熱伝導性を高めた高機能フッ素樹脂(PTFE/CNT)の開発
The Fusion of Long Carbon Nanotube and Fluorinatedresign ~Improvement of Electrical and Thermal Conductivity
フッ素樹脂(PTFE)に長尺カーボンナノチューブを複合化するプロセスを開発し,導電性及び熱伝導性を備えた高機能フッ素樹脂を実用化した。フッ素樹脂に対してCNTを0.05 wt%添加することで102 Ω・cmの体積抵抗率及び0.64 W/(m・K)の熱伝導率が得られた。さらに成形体からCNT脱落や金属溶出のリスクの低いクリーンな材料であることが確認できた。
【目次】
1 はじめに
2 フィラーとしての長尺カーボンナノチューブの特徴
3 高機能フッ素樹脂の特徴
3.1 PTFEと長尺CNTの複合化方法
3.2 高機能フッ素樹脂の成形方法
3.3 高機能フッ素樹脂の電気特性
3.4 高機能フッ素樹脂の熱特性
3.5 高機能フッ素樹脂の機械特性
4 成形体におけるクリーン度試験
4.1 成形体におけるCNT の脱落試験
4.2 成形体における金属溶出試験
5 新規開発品の紹介・今後の展開
6 まとめ
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[Material Report-R&D]
増感型熱利用発電の開発と展望
Proposal of Sensitized Thermal Cell
増感型熱利用発電は,熱により半導体内に励起された電荷を化学反応に利用し電流を得る,新しいタイプの熱エネルギー変換である。原理的には熱さえ与えておけば発電するため,スタイリッシュで重ね置き可能な形状が可能である。本稿では本発電方式の着想,原理確認,現状までをまとめた。
【目次】
1 はじめに
2 増感型熱利用発電とは
3 熱による励起電荷の生成
4 熱励起電荷による酸化還元反応の確認
5 光・熱,両励起可能な増感型電池の作製
6 長期動作
7 永久機関との誤解
8 結びに
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[Material Report-R&D]
水と酸素から過酸化水素を生成する光触媒樹脂
A Resin Photocatalyst Producing Hydrogen Peroxide from Water and Molecular Oxygen
レゾルシノール-ホルムアルデヒド樹脂を高温水熱合成することにより,可視光応答型半導体光触媒となることを見出した。この有機半導体樹脂は,太陽光(可視光)照射により水と酸素から過酸化水素を効率よく生成する興味深い光触媒機能を発現する。
【目次】
1 はじめに
2 光触媒による水とO2からのH2O2合成
3 レゾルシノール-ホルムアルデヒド(RF)樹脂
4 RF樹脂の構造と半導体特性
5 疑似太陽光によるH2O2合成
6 おわりに
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[機能材料マーケットデータ]
住宅設備/建材(外装材,内装材)用撥水・撥油市場
Market of Water- and Oil-Repellent for Housing Equipment and Building Material
住宅関連市場(住宅設備市場/建材市場)における撥水コーティング剤の動向を解説する。まず建材市場と住宅設備市場において扱われる部材や設備などを概説する。住宅関連市場の動向は新規住宅市場や中古住宅のリフォーム市場などの動向の影響を大きく受けるが,その中での撥水・撥油コーティングの動向とメーカー各社の製品動向について紹介する。
【目次】
1 市場の概要
1.1 建材市場
1.1.1 内装材
1.1.2 断熱材
1.1.3 外部建具
1.1.4 屋根材/外装材
1.1.5 サイディング
1.2 住宅設備市場
1.2.1 キッチン
1.2.2 トイレ用住設機器
1.2.3 浴室用住設機器
2 市場動向
3 メーカー・製品動向
3.1 LIXIL
3.2 TOTO
3.3 ニチハ
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2019『機能材料』総目次
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弘前大学 澤田英夫
名古屋大学 豊田浩孝
AGC ㈱ 細田朋也
中興化成工業㈱ 大里敦志
大陽日酸㈱ 幸田祥人
東京工業大学 松下祥子
大阪大学 白石康浩
大阪大学 平井隆之
目次
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【特集】フッ素樹脂応用技術動向
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はじめに
Introduction
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高密度表面波励起プラズマによるフッ素樹脂の表面改質
Surface Modification of Fluorocarbon Polymer by High-density Surface-wave Excited Plasma
RFプラズマよりも高プラズマ密度かつ大面積化も可能となる表面波励起マイクロ波プラズマを用いたフッ素樹脂の高速表面処理を紹介する。本プラズマはわずか数秒処理にて表面親水化処理を実現でき,Roll-to-rollプロセスなどへの展開が期待される。また,さらなる展開として大気圧環境処理への適応が可能な新たな大気圧マイクロ波プラズマにも触れる。
【目次】
1 はじめに
2 表面波励起プラズマとその特徴
3 表面波励起プラズマからの照射イオンエネルギーおよびフラックス
4 表面波励起プラズマを用いたPTFEの表面処理
5 まとめと今後の展望
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高速高周波用フッ素系プリント基板用材料の開発動向
Development Trends of Fluoro Materials Used in High-Frequency, High-Speed Printed Circuit Boards
5Gではミリ波帯といった高周波無線を利用するため,従来の基板では伝送損失や挿入損失が非常に大きくなる。このような状況下,多くの基板メーカーが低損失材料の評価を行っており,AGCでは他材料との接着性や分散性が付与されたを開発した。本稿では,フッ素樹脂の一般的特性及びFluon+EA-2000 の回路基板への適用法とその性能について説明をする。
【目次】
1 はじめに
2 一般的なフッ素系材料におけるプリント基板用材料としての長所と短所
3 接着性・分散性に優れるフッ素樹脂(一般的フッ素樹脂との比較)
4 既存低損失材料とフッ素樹脂複合材料との比較
5 複合材料の回路基板適用例
6 おわりに
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フッ素樹脂複合フィルム及びシートの開発と展開
Development of Fluororesin Composite Films and Sheets
当社は創業以来,フッ素樹脂の製造,販売を行ってきたメーカーで,近年の多様化・高度化する産業界のニーズに応じるべく,フッ素樹脂と異種材(繊維,金属,プラスチック及び粘着剤等)の複合フィルム及びシートも数多く揃える。今回は,フッ素樹脂の複合化手法と,当社が近年商品化している複合材料を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 フッ素樹脂複合フィルム・シートの製法
2.1 接着・接合積層方法(加工温度と接着原理での分類)
2.2 フッ素樹脂フィルムの接着性表面改質処理
3 フッ素樹脂複合フィルム・シートの最新動向
3.1 銅張積層板
3.2 フッ素樹脂複合PIフィルム
3.3 多孔質PTFE フィルム複合不織布・繊維
3.4 フッ素樹脂系基材の粘着テープ
3.5 シリコーン樹脂複合ファブリック
3.6 ゴム複合フッ素樹脂シート
4 おわりに
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長尺カーボンナノチューブを用いて導電性・熱伝導性を高めた高機能フッ素樹脂(PTFE/CNT)の開発
The Fusion of Long Carbon Nanotube and Fluorinatedresign ~Improvement of Electrical and Thermal Conductivity
フッ素樹脂(PTFE)に長尺カーボンナノチューブを複合化するプロセスを開発し,導電性及び熱伝導性を備えた高機能フッ素樹脂を実用化した。フッ素樹脂に対してCNTを0.05 wt%添加することで102 Ω・cmの体積抵抗率及び0.64 W/(m・K)の熱伝導率が得られた。さらに成形体からCNT脱落や金属溶出のリスクの低いクリーンな材料であることが確認できた。
【目次】
1 はじめに
2 フィラーとしての長尺カーボンナノチューブの特徴
3 高機能フッ素樹脂の特徴
3.1 PTFEと長尺CNTの複合化方法
3.2 高機能フッ素樹脂の成形方法
3.3 高機能フッ素樹脂の電気特性
3.4 高機能フッ素樹脂の熱特性
3.5 高機能フッ素樹脂の機械特性
4 成形体におけるクリーン度試験
4.1 成形体におけるCNT の脱落試験
4.2 成形体における金属溶出試験
5 新規開発品の紹介・今後の展開
6 まとめ
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[Material Report-R&D]
増感型熱利用発電の開発と展望
Proposal of Sensitized Thermal Cell
増感型熱利用発電は,熱により半導体内に励起された電荷を化学反応に利用し電流を得る,新しいタイプの熱エネルギー変換である。原理的には熱さえ与えておけば発電するため,スタイリッシュで重ね置き可能な形状が可能である。本稿では本発電方式の着想,原理確認,現状までをまとめた。
【目次】
1 はじめに
2 増感型熱利用発電とは
3 熱による励起電荷の生成
4 熱励起電荷による酸化還元反応の確認
5 光・熱,両励起可能な増感型電池の作製
6 長期動作
7 永久機関との誤解
8 結びに
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[Material Report-R&D]
水と酸素から過酸化水素を生成する光触媒樹脂
A Resin Photocatalyst Producing Hydrogen Peroxide from Water and Molecular Oxygen
レゾルシノール-ホルムアルデヒド樹脂を高温水熱合成することにより,可視光応答型半導体光触媒となることを見出した。この有機半導体樹脂は,太陽光(可視光)照射により水と酸素から過酸化水素を効率よく生成する興味深い光触媒機能を発現する。
【目次】
1 はじめに
2 光触媒による水とO2からのH2O2合成
3 レゾルシノール-ホルムアルデヒド(RF)樹脂
4 RF樹脂の構造と半導体特性
5 疑似太陽光によるH2O2合成
6 おわりに
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[機能材料マーケットデータ]
住宅設備/建材(外装材,内装材)用撥水・撥油市場
Market of Water- and Oil-Repellent for Housing Equipment and Building Material
住宅関連市場(住宅設備市場/建材市場)における撥水コーティング剤の動向を解説する。まず建材市場と住宅設備市場において扱われる部材や設備などを概説する。住宅関連市場の動向は新規住宅市場や中古住宅のリフォーム市場などの動向の影響を大きく受けるが,その中での撥水・撥油コーティングの動向とメーカー各社の製品動向について紹介する。
【目次】
1 市場の概要
1.1 建材市場
1.1.1 内装材
1.1.2 断熱材
1.1.3 外部建具
1.1.4 屋根材/外装材
1.1.5 サイディング
1.2 住宅設備市場
1.2.1 キッチン
1.2.2 トイレ用住設機器
1.2.3 浴室用住設機器
2 市場動向
3 メーカー・製品動向
3.1 LIXIL
3.2 TOTO
3.3 ニチハ
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2019『機能材料』総目次
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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
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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
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[ 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
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[ 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
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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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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
-------------------------------------------------------------------------
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
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
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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
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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
-------------------------------------------------------------------------
[ 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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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
-------------------------------------------------------------------------
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
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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
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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
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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
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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
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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
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[ 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
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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
-------------------------------------------------------------------------
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
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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
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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
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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
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
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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
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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
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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
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
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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
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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
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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
-------------------------------------------------------------------------
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
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
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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
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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
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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
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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
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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
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[ 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
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[ 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
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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
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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
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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
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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
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[ 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
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[ 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
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