名古屋市工業研究所から ものづくり基盤技術の情報発信

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Vol.

(No.771)
月刊名工研 2016 年 3 月～2016 年 7 月号編集版

機械的力と腐食との重畳作用によって金属が浸食される現象をエロージョンコロージョン（潰食）と呼びます。
（詳しくはＰ9 へ）銅管内面（管径はφ20mm）

銅管の断面（点線内が侵食部分）

特集１

設備紹介 (P2)・コンポジット部材振動特性評価解析装置（地域オープンイノベーション促進事業）

特集２

活用事例紹介（技術紹介）(P３-P8)・制振材の損失係数測定
・拡張収縮法による濡れ性の評価
・プラスチックの加工性評価 回転レオメータとキャピラリーレオメータ
・超音波モーターについて
・CMC/多孔質樹脂複合材からなるセンサ材料
・熱流の計測・比熱容量の測定
・金属の結晶粒度試験

特集３

活用事例紹介（依頼試験、技術相談）(P９-P12)・銅管のエロージョンコロージョン
・製品表面の観察・分析
・ステンレス製部品の破損原因調査
・音圧レベルと音響パワーレベルの関係
・電子部品の変色トラブル
・金属腐食を進行させる無機イオンの分析・ソフトウェアに関する技術支援
・緩衝材の衝撃特性試験

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特集１ 設備紹介
コンポジット部材振動特性評価解析装置（地域オープンイノベーション促進事業）
当所では今年度「地域オープンイノベーション促進事業」により「コンポジット部材振動特性評価
解析装置」を導入しました（写真1）。本装置は、輸送時や使用時に受ける振動を事前に製品に加え、これによる影響を評価する振動試験、および製品に振動がどのように伝達されるかを調べる振動測定に用いられます。画像・音響技術を用いることで、本装置では従来の振動試験機では実施できなかった試験や測定が可能となります。本装置の特徴について以下に紹介します。
振動試験において製品に与えられる振動を目視で評価することは難しく、高周波数（数百Hz以

写真1 コンポジット部材振動特性評価解析装置上）の試験では、振動の有無の判断すら困難となります。本装置では、高速度カメラで振動試験機＜仕 様＞と同期した撮影を行うことで、振動試験をスローモ

メ ー カ ー：

IMV株式会社ーションとして可視化できます。こうして加振時の型

式：

A30/SA3HM

製品を観察することで、製品の変形などの問題点

加 振 力：

正弦波 30kN

が直感的に理解できるため、以後の製品改良を

ランダム波 30kN rms

効率的に行えるようになります。また、本装置でショック波 60kN peakは加振時の製品の変位量を画像により非接触で最大加速度：

正弦波 900m/s2

測定できるため、製品にセンサを取り付けること

ランダム波 630m/s2 rms

なく振動測定を行うことができます。これにより、

ショック波 1500m/s2 peak

軽量の電子基板など、センサを取り付けると全体

周波数範囲：

垂直5-2600Hz, 水平5-2000Hzの振動モードが変化してしまう製品に対しても、正確に振動測定が行えます。
振動試験機は電磁石で動いており、試験中にこうした異音評価は、車内の快適性を売りとするは大きな熱が発生します。これを逃がすため、振次世代自動車に用いられる部品など、加振時にも静動試験時には冷却用のブロアを同時に動かす必粛性が求められる製品に対して必要とされていま要がありますが、このブロアから出る騒音は大きす。

く、振動試験を行っている製品から出る異音をか

当所では今回導入した新規設備に加え、振動試

き消してしまいます。本装置では、事前に試験機

験と温湿度制御を同時に行う複合環境試験機などを充分に冷却しておくことで、試験中であっても冷で製品の信頼性を評価し、企業の支援をしておりま

却用ブロアを一時的に停止できるような制御がさす。ご相談などありましたらお気軽にご連絡くだされています。これにより、静音下で振動試験を行い。

い、加振時に製品が発する異音を評価できます。

(製品技術研究室 吉村 圭二郎)
TEL（052）654-9867

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特集２ 活用事例紹介（技術紹介）
制振材の損失係数測定
製品の高品位化に伴い、静音化・低振動化はを持つ材料であれば測定することができますが、試製品の価値を左右する重要な項目となってきま

験装置に固定する際に試験片がつぶれないように注した。一方で、自動車などの輸送用機械産業に意する必要があります。また、周波数応答関数を測代表される軽量化の流れで、製品は騒音・振動定する際に使用する加振器および検出器は電磁式が発生しやすい構造となっています。また、ハイのため、磁性のない試験片を測定する場合は薄くてブリッド車のように従来品より静かになったこと

小さな鉄片を貼り付ける必要があります（写真1、2参で、これまで気にならなかった騒音や振動が問照）。

題となる場合もあります。このように、静音化・低当所では、製品の静音化・低振動化を目的とした振動化は製品開発の上で重要性が増していると

材料評価の技術支援を行っています。吸音材の評価

ともに、騒音・振動の特性評価および対策のニについては、垂直入射吸音率測定装置4)による基礎ーズが高まってきています。

的な技術支援体制が整っていますので、本装置と併騒音・振動対策の主要技術としては、吸音・遮せて静音化・低振動化のための基礎データを取得で音・制振が挙げられます。その中の制振とは、対きます。ご興味のある方は、お気軽にお問い合わせ

象物に減衰機能を付加することであり、振動特ください。

性を決定する重要な要素の一つです。また、制振を抜きにして複雑な騒音・振動問題の解決は難しいとまで言われています。
制振性能を付加する効果的な方法は制振材を利用することです。この方法は、比較的簡単に施工できるため各産業分野で積極的に使用されています。この制振材などの制振性能を評価する代表的な指標として損失係数があります。当所には損失係数測定装置が設置されており、各
写真１ 試験装置

種材料の制振性能を評価する際にご利用いただけます。以下、簡単に本装置をご紹介します。
本装置に関連するJIS規格は、JIS G06021) 、JIS K73912)およびJIS K72443)があり、JIS K7391
では2種類のはり試験方法（片持ちはり法および＜参考文献＞
1．JIS G0602 制振鋼板の振動減衰特性試験方法
2．JIS K739 非拘束形制振複合はりの振動減衰

中央加振法）によって周波数応答関数を測定し、半値幅法により損失係数を算出します。本装特性試験方法
3．JIS K7244-3 プラスチック－動的機械特性の試験

置では片持ちはり法のみの対応となりますが、恒温槽が付属しているため、様々な試験温度で

写真2 試験片例（点線部分が鉄片）方法－第 3 部：曲げ振動－共振曲線法
4．山内、「吸音材の音響特性試験」、月刊名工研・技測定が行えます。

術情報、No.745、p.2（平成 26 年 4 月号）

試験片は短冊形状で、均質な材料もしくは鋼板などの金属板と制振材などが積層されたものを使用します。近年、使用用途が拡大しているプ（計測技術研究室 山田 博行）

ラスチック単体の測定については、適度な剛性

TEL（052）654-9870
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特集２ 活用事例紹介（技術紹介）
拡張収縮法による濡れ性の評価
材料の接着性や汚れの滑落性、防汚性、耐食性などの機能を定量的に評価するため、材料表面に滴下した液滴の接触角を測定することがあります。接触角とは測定したい材料表面へ、
プローブとなる液体(水や油など)を滴下した際にできる液滴と材料表面がなす角で、材料のごく最表面(〜数 nm)の特性を反映しています。接触角の評価にはいくつもの方法がありますが、日本で多く用いられている方法は JIS R 3257 などで規格化されている図１(a)の静的接触角(θs)を測定する方法です(JIS では静滴法)。ところが、実際に生産管理でθs を評価している現場からは、θs がバラつき過ぎて比較ができない、あるいは、θ s がほとんど変わらないのに実際の機

図 1 静的・動的接触角の測定能が大きく異なる場合がある、というご相談をいただくことがあります。自動車のフロントガラスへの撥水処理で、水滴が球状になっても表面に付着したまま、なかなか滑落しないというのもその一例です。この場合は拡張収縮法により動的な
図 2 接触角ヒステリシスの直観的なイメージ

濡れ性を評価すると解決できます。
拡張収縮法では、図１(b)のように、液滴にシリンジの針をさし入れたままの状態で、液体を注面であることがわかります。

入したり吸引したりすることで、動的接触角を測θs がバラつく現象は、θs が取りうる値の最大と最定します。動的接触角とは、液滴が濡れ広がる小、つまりθA とθR の間に分散している状態ですの時に液滴と材料表面との接触線が前進する際

で、拡張収縮法により濡れ性を評価することで解決の接触角である前進接触角(Advancing contact

できます。一般に、加熱などで材料表面の特性が劣angle:θ A)と、逆に液滴が収縮し接触線が後退化する場合には、まずθR が減少し、次にθA が減少する際の後退接触角(Receding contact angle:θ

します。このため、初期の劣化の場合、θs の分散は)によって決定されます。また、θA とθR の差(θ大きくなりますが(Δθの増加)、最大値は余り変化しA-θ R)は接触角ヒステリシス(Δθ)と呼ばれまない状態となるため、θs では評価が困難な状態になす。このΔθが小さい表面ほど、材料と液滴のります。

相互作用が少なく、液滴がスムーズに滑落しや材料表面の処理や評価などご質問がございました

すい表面となります。Δθが大きいことは、すなら、以下の連絡先までお問い合わせください。

R

わち図２のように液滴を材料表面に引き止める(プロジェクト推進室 八木橋 信)

力 が大 きいことを示 し、材 料 が濡 れやすい表

TEL（052）654-9937
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特集２ 活用事例紹介（技術紹介）
プラスチックの加工性評価

回転レオメータとキャピラリーレオメータ

射出成形 CAE において一番必要なパラメータ

入するときの伸長変形の抵抗を算出します。前者のーは樹脂の粘度です。当所では CAE での利用を方が直接引張って測定したデータなので信頼できる重視し、バーグレー補正により真値に近い粘度のですが、融けたサンプルを横向きに保持して測るを取得可能なツインキャピラリーレオメータを導のでかなり高粘度のサンプルが対象になり、歪速度

入し、運用してきました。

も 10sec-1 以下になります。後者は保持できない樹

キャピラリーレオメータは樹脂をピストンで押し

脂でも測定できますし、1000sec-1 以上でも測定可能てキャピラリー（細管）から押し出すのに必要ななのですが、伸長とともに伸びにくくなる歪硬化の過圧力から粘度を算出します。キャピラリーの太さ程は見えませんし、あくまでも算出値です。また、伸を変えることで測定範囲を変化させます。低せん

長歪速度を決めて測定することはできませんし、遅断速度では、圧力が小さいため測定誤差が大き

い伸長速度での測定もできません。

いこと、測定に時間がかかることから低せん断速

両者を使い分けることによって、プラスチックの加度（50sec-1 以下）の測定には向きません。

工に関する様々なデータが取得可能です。

一方、回転レオメータではサンプルを二枚の円盤の間に挟んで一方の円盤を固定し、もう一方の円盤を回転させたときのトルクから粘度を算出します。非常に高感度なため、キャピラリーレ
オメータではまず不可能な 0.1sec-1 以下の低せん断速度域まで問題なく測定可能です。一方、モーター等の制約から高せん断速度域の測定は苦手とし、キャピラリーレオメータと相補的に運用されます。（図１）
回転レオメータによる樹脂粘度の測定は一方向の回転ではなく、歪量１～50％程度の単振動

図 1 回転レオメータとキャピラリーレオメータの粘度測定領域

往復回転（オシレーション）で物性測定を行い。
周波数をせん断速度に換算します。流動による構造破壊を伴う場合などは、この換算（Cox-Meｒz 則）がうまくあてはまらないことがあります。
回転レオメータは治具を換えることで液体だけ
でなく固体の機械物性（動的粘弾性）を測定することが可能なため、円盤治具との併用で、-130℃程度の低温から融点、融点以上の幅広い温度域にわたって材料の機械物性を測定することができます。
せん断粘度だけでなく、伸長粘度の測定も可能

図 2 回転レオメータによるプラスチックの熱機械特性の測定です。回転レオメータでは専用の治具で溶融したサンプルを直接引張って測定し、キャピラリーレ（有機材料研究室 岡本 和明）

オメータではバレルからキャピラリーに樹脂が流TEL（052）654-9902
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特集２ 活用事例紹介（技術紹介）
超音波モーターについて
レンズ絞りを遠隔・フィードバック制御する撮像

これと異なり、図２のインパクト型は、前向きと後装置ができないかという相談があり、手動の絞りろ向きとで接触部分の移動速度が異なるように制機構を電動に改造する必要がありました。

御すると、ローターの慣性により速度の大きい向き

そこで、レンズおよびカメラの設置条件から、に動くものです。図 １の方式は圧電素子の配置

レンズと一体化し軽量であることが条件であるたが複雑になりますが、高トルクが得られます。図２

め、絞り機構を動かす動力として超音波モーター

は、トルクは小さいですが、構造が単純で小型・軽を使用することにしました。ここでは、超音波モー量に向いています。
本案件で実際に使用したのは、図２の方式でターについて調査した概要を述べます。
磁力で回転する通常のモーターは、回転軸のす。図３のように圧電素子の中心に摩擦体がつい磁力とその周りの磁力との相互作用によって回ており、圧電素子の中心が印加電圧により動くよう転しますが、超音波モーターの多くは、回転軸にな設計としました。
なお、絞りやレンズの機構は、小トルクの動力を取り付けられた円盤をこすって回す摩擦駆動型です。
この動作原理により、電磁力のモーターに比使用することが多く、機構部分にもさまざまな工夫がなされています。
レンズ・カメラ等撮像装置についてお困りの際はべ低速・高トルク、非通電状態で回転しない、高追従性、小型・軽量・静粛性、非磁性等の特徴がお気軽にご相談ください。

あり、カメラやビデオのオートフォーカス(小型、追従性)、インクジェットプリンタ（非磁性が必要）、
XY テーブル（軽量・位置保持）等に使われています。
“こする”という動力には、圧電素子が使われています。圧電素子は、電圧をかけるとわずかに変形し、超音波振動子とも呼ばれています。ローター（回転円盤）は、接触する部分の運動により回転しこれは、圧電素子に印加する電圧の制御により実現されます。実用化されている多くのものでは、圧電素子の複合振動や進行波発生によって、図１のように接触点が、円または楕円を描いて運動します。

a.圧電素子b.摩擦体

c.回転円盤(ローター)（電子技術研究室 黒宮 明）
TEL（052）654-9948

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特集２ 活用事例紹介（技術紹介）
CMC/多孔質樹脂複合材からなるセンサ材料
炭素粒子と樹脂を適切な比率で複合化した材（図1）。これは、本開発品により広いひずみ範囲で料は、変形に伴い電気抵抗率が増減する応力・ひ高感度なセンシングが期待できることを示していま

ずみセンサ材料として利用できます。こうしたセンす。また、本開発品の弾性率は導入する空孔の大サ材料には、測定対象に合わせた弾性率や、広きさにより変化するため、測定対象に合わせ弾性

いひずみ範囲での高感度なセンシング能力が求率を容易に調整することができます。ご興味のあるめられます。複合材からなるセンサ材料の特性方は、お気軽にお問い合わせください。

は、素材の組み合わせによって大きく変化するため、これを工夫して特性を向上させるための多くの試みがなされています。当所ではコイル形状の炭素繊維であるカーボンマイクロコイル（CMC）の利用と、樹脂への空孔の導入により、ユニークな特性を持つセンサ材料を開発しました。
一般的な組み合わせの炭素粒子/樹脂複合材
は7%以上の圧縮ひずみが加えられると電気抵抗
図１電気抵抗率-圧縮ひずみ曲線率の変化が単調でなくなったのに対し、開発した
CMC/多孔質樹脂複合材は 0-70％の広いひず（製品技術研究室 吉村 圭二郎）

み範囲で単調に大きく電気抵抗率が増加しました

TEL（052）654-9867

熱流の計測
一般に「熱を測る」というと温度を測定する印

わることがあります。熱流は温度差が大きくないと検象があります。たとえば、ヒトの体調をみるときに出しにくくなります。一方で、温度差を大きくするには

まず熱を測りますが、このとき測定するのは体温

熱伝導が悪いセンサーをつけることになり、センサー（温度）です。この表現は慣習になっており、間違がない場合と状況が大きく異なります。このような中いというわけではありませんが、温度は熱そのもで薄型（影響が少ない）で感度が高いセンサーが登のではありません。熱は物質間のエネルギーの場しており、現在評価中です。

移動を意味しており、熱の量を数値化した単位は温度ではなく熱流を測定するメリットは多くありまＪ（ジュール）を使用します。そして、単位時間あす。温度に対して応答が速いため、状況を正確に把たりの熱量を熱流といい、単位はＷ（ワット）で握しやすいこと、温度よりも分解能が高いこと、室温す。当然、温度と熱流は密接な関係にあり、（熱の影響を受けにくいこと等です。また、製品設計時の流）＝（物質の熱伝導率）×（温度差）で表すこと

熱解析のインプットは温度ではなく熱流です。そしができます。熱伝導率は熱の伝わりやすさを表て、温度はアウトプットです。設計に必要な熱流が軽す物理量です。

視されがちですが、現在はより精確な熱流測定に取ところで、温度の測定は熱電対などで比較的り組んでいます。

簡単に測定できますが（精度的な問題はあります）、熱流の測定は非常に困難です。難しい理由（生産システム研究室 梶田 欣）の１つに、測定することによって状態が大きく変TEL（052）654-9940

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特集２ 活用事例紹介（技術紹介）
比熱容量の測定
電子機器の進歩で発熱密度が増加し、熱に関いることを示しています。また、定期的に精度検証をする問題が多く発生しています。熱の問題の解行っており、測定の信頼性を確保しています 3)。熱物

決には材料の熱物性を正確に把握する必要が性測定のご相談がありましたら、お気軽にお問い合

-1

-1

-1

-1

あり、重要な値に比熱容量（J･g ･K ）がありま

わせください。
0.74に求める過程で必須であり、また非定常の伝熱

0.72

比熱容量[J/gK]す。比熱容量は熱伝導率（W･m ･K ）を実験的解析をする際に不可欠な物性値です。

0.70

比熱容量測定の手法の一つとして、示差走査

測定値

0.68

熱量測定(DSC）があります。測定は試料台に空0.66

容器、参照試料、測定試料を設置し、同条件で３回の測定を行います 1)2)。今回、参照試料は通常

認証値
-10

0

10

20
30
温度[℃]

40

50

図１．測定による値と認証値の比較の測定で使用するサファイヤを用い、測定試料
は産業技術総合研究所 計量標準センターが提1) 日本工業規格 JIS K 7123

供 す る 認 証 標 準 物 質 （ 単 結 晶 シ リ コ ン 、 CRM

2) 月刊名工研 2005 年 1 月号 (No.672)

5806-a）を使用しました。図１は測定によって得ら

3) 名古屋市工業研究所 研究報告 No.93

れた結果と認証値をプロットしたグラフです。両(計測技術研究室 間瀬 剛)

者が一致しており、精度よく比熱容量が得られてTEL（052）654-9946

金属の結晶粒度試験
金属の顕微鏡組織を観察すると線で囲まれた

き、図面の指定にあったものでした。

領域が観察できることがあります。この領域が結このように、顕微鏡組織観察で結晶粒界が観察

晶粒で、この結晶粒の大きさを数値で表したもの

できれば結晶粒度を出すことができます。結晶粒

が結晶粒度です。結晶粒度試験の方法は、鋼度測定（または顕微鏡組織観察）についてお困りの（JIS G 0551）、伸銅品（JIS H 0501）、マグネシウ

事がありましたら、お気軽にご相談ください。

ム合金圧延板（JIS H 0542）ではJISで規定されています。その他の金属でも結晶粒界の現出方法は異なりますが、JIS G 0551に準じた方法で測定できます。結晶粒は熱処理や溶接などによりある温度以上に加熱されると大きくなってしまいます。
結晶粒が大きくなると、強度やじん性、塑性加工
性などほとんどの材料特性が悪くなります。そのため、鍛造部品などでは図面で素材の結晶粒度
写真 1 鍛造用ビレットの顕微鏡組織写真が指定されている場合もあります。
写真1は、依頼試験で鍛造用ビレット（SCM420
H）を測定した例です。フェライト－パーライト混在
組織ですが、フェライト部分については結晶粒度（金属・表面技術研究室 毛利 猛）

標準図との比較法で粒度番号は8.0～8.5と推定でTEL（052）654-9868

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特集２ 活用事例紹介（依頼試験、技術相談）
特集３
活用事例紹介（技術紹介）
銅管のエロージョンコロージョン
機械的力と腐食との重畳作用によって金属が浸進行しています。その箇所を長手方向に切断した食される現象をエロージョンコロージョン（潰食）と呼管の断面を写真2に示します。写真の白い部分がびます。銅および銅合金は表面を腐食生成物皮膜

管断面で、その上側が管の内面側です。当初が覆い、バリアとなるため耐食性が保たれます。し1.5mmの厚みがあった銅管は局所的に浸食されてかし流速の高い水に接するとその剪断力で皮膜は貫通寸前となっています。対策として、銅を使う場

剥離し、その箇所で急激に腐食が進行します。

合は流速を1.0m/s以内に抑えること、あるいは、そ

写真1は当所に持ち込まれた給湯用銅管で、エれができない場合はキュプロニッケル（銅－ニッケ

ルボー付近内面にエロージョンコロージョンが観察

ル合金）やステンレスなどへの材料変更を勧めまされます。金属光沢を呈する箇所、すなわち、腐食した。

生成物皮膜が存在しない箇所で局所的に腐食が写真 2 銅管の断面（点線内が侵食部分）（金属・表面技術研究室 山田 隆志）
TEL（052）654-9880

写真１ 銅管内面（管径はφ20mm）

製品表面の観察・分析
当所は電子顕微鏡をはじめとして、材料表面の簡単な操作により、迅速に 1 万倍程度までの観察

観察や分析ができる機器を多数保有しています。

ができることに加え、ナトリウムからウランまでの元

その中で、プラスチックなどの導電性のない材料を素分析も可能です。また、本機器は使用方法等の観察するのに適した機器として、環境制御型電子指導を受けることにより、ご自身で測定していただ

顕微鏡（Quanta 200、FEI Company 製)や卓上型電けますので、製品の表面観察や定性分析にご活子顕微鏡(Miniscope TM-1000、日立ハイテクノロ

用ください。以上の観察・分析に関してご興味のあジーズ製)があります。両者とも、低真空で前処理る方は、お気軽にお問い合わせください。

（蒸着）なしで観察することができます。
環境制御型電子顕微鏡では、試料を蒸着することにより、5,000～数万倍までの観察が可能です。
図１はポリプロピレン（PP）製品に応力を加えて破壊したときの破断面の二次電子像写真です。破断面には、矢印付近から始まる多数の筋状の線が見られますが、これらの線は亀裂の進展によって生じたと考えられます。よって、矢印付近が亀裂の起点となって破壊されたと推定されます。このよう

1mm

図 1 PP 製品の断面図に亀裂の発生の起点を推定することはプラスチッ
クの破損トラブルの原因を探る１つの重要な情報（環境技術研究室 林 朋子）となります。分析機能付卓上型電子顕微鏡では、TEL（052）654-9869
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特集３ 活用事例紹介（依頼試験、技術相談）
ステンレス製部品の破損原因調査
オーステナイト系ステンレス鋼SUS304製の部れました（写真１）。介在物が多いと、快削性アップ

品が使用中に破損したので原因を調査して欲しと引き替えに、他の機械的性質がことごとく低下し

いと、製造元から依頼されました。繰り返しの負荷ます。特に耐疲労性は大幅にダウンします。

で疲労破壊したことが、破面観察によりわかりま

本品については、非磁性の必要がないことと、求した。破面全体のうち、疲労破面が約9割を占め、められる耐食性レベルを考慮して、フェライト系ステ

最終破断部である延性破面は1割程度でした。こンレス鋼への材料変更を提案しました。それによれは、残り面積1割までよく持ちこたえたと評価でり、疲労限を持ち、寿命が大幅にアップするはずできる話ではなく、引張強度のわずか1割程度の負す。

荷で疲労が進んだ喜べない結果を示しています。
鋼に疲労限があるというのは、フェライト系やマルテンサイト系であることを前提としています。オーステナイト系は、銅やアルミと同様の結晶構造をしており、疲労限が存在せず、繰り返し負荷に対して随分と不利なのです。
ただ、オーステナイト系が疲労に弱いとはいえ、

写真１ 製品断面の光学顕微鏡写真

最終破断部が 2 割くらいあってもよいはずです。

（金属・表面技術研究室 橋井 光弥）

そこで、組織観察をしたところ、介在物が多く観察

TEL（052）654-9881

音圧レベルと音響パワーレベルの関係製品から発せられる音の音圧レベル（ Lp ）と音音の強さ（単位面積を通過する 1 秒当たりのエネル

響パワーレベル（LW）はどのような関係にあるか、ギー）のレベルの数値がほぼ等しいことから両者の相互に変換は可能か、との相談を受けました。

関係を求めることができます。例えば自由音場（均騒音レベル（Ａ特性の周波数的重みづけをして質媒質中で境界の影響を無視できる音場）では次測定した Lp）は、その測定が容易であるなどの理式で表されます。

来から用いられています。しかし指向性（音波のLp = LW - 20log10r - 11 [dB]
ここで r は音源からの距離[m]です。この関係はＡ

放射の特性が方向により相違すること）を有する

特性の周波数的重みづけをして測定した場合にも音源の場合、騒音レベルは測定位置により変化成立します。

するので騒音を必ずしも適切に評価できるとは限

このような関係式を用いて、相談者は一部の製品

りません。これに対し音響パワーは音源から 1 秒の仕様書に記載されていた LW から Lp を求め、音源間に放射される音の全エネルギー量であり、LW はには指向性がないとの仮定の下、全ての製品を同

音源固有の絶対量で音源からの距離や測定位置一の指標 Lp により比較することができました。

由から騒音の表示や評価のための指標として従には依存しません。
以上のことから分かるように Lp と LW の関係を一般的に求めることはできません。しかし音源に指向性がなく全方向に一様に音を放射していると見（計測技術研究室 奧村 陽三）

なせる場合は可能であり、空気中では通常、Lp とTEL（052）654-9927

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特集３ 活用事例紹介（依頼試験、技術相談）
電子部品の変色トラブル
銅にスズめっきを施した未使用コネクタ端子のと、上記相談と同様の微細結晶が観察され、硫黄、

一部に黒色変色が確認され（左図）、その変色原

銅、スズが検出されました。

因について相談がありました。この変色は製造時

これらの結果より、コネクタ端子の変色原因は梱には見られなかったそうです。そこで、分析機能付

包材から発生するアウトガスによる硫化の可能性

電子顕微鏡によりコネクタ端子の表面観察及び元が考えられます。電子部品等の製品は梱包状態に素分析を行いました。その結果、変色部表面ではより金属部品が硫化する恐れがあるので注意する

微細な結晶が観察され（右図）、硫黄、銅、スズが必要があります。

検出されました。一方、正常部では銅とスズのみ

製品表面に発生したトラブルで、何かお困りの際が検出されたことより、黒色変色の原因はスズめ

は、お気軽にご相談ください。

っき表面の硫化が疑われました。
近年、梱包材から発生するアウトガスによる金属材料の腐食が問題になっています。そこで、
ESPEC 技術情報 No.16(1999 年)「梱包材の製品への影響調査」を参考にアウトガスによる硫化の再左図 黒色変色したコネクタ端子
右図 黒色変色部の電子顕微鏡写真

現実験を行いました。デシケーターに梱包材として用いたダンボール（150 g）とコネクタ端子を入れて密閉し、80℃条件下で 360 時間放置しました。その（環境技術研究室 浅野 成宏）

結果、黒色変色が発生し、その変色部を分析する

TEL（052）654-9887

金属腐食を進行させる無機イオンの分析
現場に設置された装置の金属部位が通常より出し、イオン種を特定することができます。

早く錆びたため、その原因を調べたいと相談を受

コンクリート構造物中に Cl-が多量に含まれている

けました。装置の使用環境を詳しくお聞きしたとと、経年と共に中の鉄筋が腐食し、構造物に損傷をころ、錆びた箇所には無機イオンが付着している与えます。これを防ぐため、コンクリート作製時に使可能性があるということでした。

用するセメント、砂、練混ぜ水、混和剤等の原料中にそこで、錆部分の表面を水で洗い取り、その水含まれる Cl- 量は制限されています（JIS A1144、をイオンクロマトグラフィーで測定して無機イオン

A5002、A6204、R5210 等）。Cl-量を測定する方法としの有無を調べたところ、洗い取った水には通常よて、吸光光度法や滴定法による分析もありますが、-り多く塩化物イオン（Cl ）が含まれていることがわ

イオンクロマトグラフィーは迅速、簡便に Cl-量を測定

かりました。

できるため扱い易く、一部の公定法に採用されてい-この結果から、腐食を進行させる Cl が装置のます。

金属部位表面に多量に付着したため錆が生じた

当所ではイオンクロマトグラフィーを用いて、水中と考えられます。このように、金属腐食の原因との無機の陽イオン、陰イオンを定性または定量的にして Cl-等の無機イオンが関係することがありま

分析することが可能です。これらの分析をご希望のすが、これらの無機イオンの有無を調べるため方は、お気軽にご連絡ください。

にイオンクロマトグラフィーがよく用いられます。

(環境技術研究室 岸川 允幸)

この分析では、水中の各イオンを分離して検TEL（052）654-9884
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特集３ 活用事例紹介（依頼試験、技術相談）
ソフトウェアに関する技術支援
生産システム研究室ではソフトウェアに関する技
術的な支援を行っており、様々なお問い合わせをいただいています。
・プログラムをどう設計したらよいかわからない
・ソフトウェアライブラリの使い方がわからない・発生したエラーの原因や対処法がわからない
・開発中のプログラムが想定通りに動かない（例えば処理に時間がかかるなど）
・ある標準仕様について知りたい、評価したい
最近では以下のようなご相談をお受けしました。
・製品検査装置開発のための、PICマイコン用プ
ログラムの開発
・測定装置制御用アプリケーション作成のための、
C#言語による .NET Framework アプリケーションの開発

・新製品開発のため、異なるハードウェアへのリアル
タイム OS、LINUX 用ドライバの移植
・Swift 言語による Mac OS X アプリケーションの開発
一番簡単な支援の方法は、電子メールや電話でお問い合わせいただき、回答するというものです。すぐに回答できる程度の内容でしたら無料でご相談に応じることができます。その他、技術習得に時間が必要な事項については研修を実施したり、自力での実施が困難な場合には当所がソフトウェアの評価や試作等をお受けしたりする場合もあります。
わからないことや相談したいことがありましたら、
まずはお気軽にお問い合わせください。
（生産システム研究室 斉藤 直希）
TEL（052）654-9949

緩衝材の衝撃特性試験
衝撃を緩和させる緩衝材の素材について、様々

今回の測定方法により、ウレタンの材質やカーボ

な機能付与されたものが開発されています。その中 ン濃度を変えながらデータを収集することで今後のでも発泡ウレタンに導電性を付与したものについて

製品化に向けて有益なデータを供給することができ相談がありました。内容的には衝撃によりウレタン ました。このように、単なる衝撃測定だけではなく、の導電性がどのように変化するかを検証したいとい ほかの測定も連動させたい試験などございましたら

電性ウレタンの順につなぎ、既定高さからウレタン
上に自由落下させて衝撃性と導電性を同時に測定するという方法を提案しました。測定結果の一例を図１に示します。おもりに対する衝撃の大きさは加速度で表示しています。一方、導電性はウレタンの内部抵抗による電圧降下後の電圧で表示しています。この例の場合、衝撃が大きいほどウレタンの導電性が高くなることが示されています。

100
加速度／G

体のおもりを、定電圧電源、電圧測定レコーダ、導

加速度
電圧

50
0

-50

0

0.1

0.2

20
16
12
8
4
0
-4

電圧／V

うものでした。そこで、加速度センサを取り付けた導 お問合せください。

時間／s
図 1 導電性ウレタンの衝撃測定例(計測技術研究室 奥田 崇之)
TEL（052）654-9883

名工研・技術情報 Vol. 3（No.771）

月刊名工研 2016年3月～2016年7月号編集版

発 行 日
発行部数
無
料
編
集

発

平成 28 年 8 月 1 日
1,200 部
特定配布
名古屋市工業研究所支援総括室

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行 名古屋市工業研究所
名古屋市熱田区六番三丁目４番４１号
電 話： 052-661-3161 FAX： 052-654-6788
URL： http://www.nmiri.city.nagoya.jp
E-mail： kikaku@nmiri.city.nagoya.jp