機械金属部

コア技術の取り組み

工業研究所では、これまで蓄積してきた得意技術〉 自動車をはじめ軽量化による環境負荷の低減

術 を 集 約 し て１５の コ ア 技 術 を 掲 げ、更 に レ ベ ル

が重要な課題になっており、マグネシウムなどのアップを図りながら、技術相談、依頼試験、受託研

軽量金属材料を構造部材として利用することが有

究や技術者研修などを通じて、地元中小企業の皆効です。指定研究「マグネシウム合金板材の高機能様への技術支援に努めています。以下、機械金属化と成形に関する研究」において、加工性の良いマ部が取り組んでいる４つのコア技術についてご紹

グネシウム板材を開発し、成形体を作製するとと介します。

もに、ポーラス金属を組み合わせることにより機〈機械診断における予知保全システム技術〉 機械

能性を付与し、付加価値を高めた部材の開発を目

設備の保全は、従来の時間基準から状態基準で管指しています。

理する予知保全へと移行しつつありますが、設備〈ＣＡＥを用いたシミュレーション技術〉 自動車製診断技術が複雑、導入コストが高価などの欠点が造会社を中心にＣＡＤやＣＡＥを用いた部品の開発・あります。そこで指定研究「機械診断を補助する簡設計が行なわれ、ＣＡＥを導入しようとする中小企易予知保全システムの開発」において、作業者の設業も増えていますが、ＣＡＥを開発・設計のツールと備診断を補助する、導入コストの安価な簡易予知して使いこなすのは容易ではありません。当所で保全システムの構築を目指しています。

はこのような企業に対する支援を技術相談や受託〈金属材料の利用技術および不良等原因解析〉研究などを通じて行っています。また、指定研究

様々な金属部品・製品に発生した破損、不具合や腐「エネルギー吸収部材の設計手法の確立」において、食等の発生原因を調査解明し、適切な対応策の検樹脂製の衝撃吸収部品や発泡材料を対象としたエ討を行うとともに、金属材料を適正に利用するたネルギー吸収部材の基礎的な評価方法を検討し、めの支援を行っています。また、サイエンスパー

ＣＡＥによるシミュレーション技術を活用した効率ク研究成果活用型共同研究開発事業として行って的設計手法の確立を目指しています。

いる「セラミックスの耐熱部品及び耐摩耗部品への

本年１１月には、当部が主体になり機械金属分野応用に関する研究」では、六方晶窒化ホウ素を主原のテーマで先端技術フォーラムを開催する予定で料として、耐熱性に優れたマシナブルセラミックす。皆様のご参加をお待ちいたしております。

スの製造技術を開発しています。
〈マグネシウムを主とした軽量金属材料の利用技（機械金属部長内藤寛）

ＴＥＬ（０５２）６５４−９８７８

研究紹介

ポリエチレングリコール構造を有する
吸水ゲルによる金の回収
近年、資源の有効利用の見地から排水・廃液中のだったのに対して、そのほかの金属は殆ど吸着さ希少金属や貴金属の分離回収方法がいろいろと検れず、金の効率的な選択的分離回収についても確討されています。しかし、多くの場合では対象と認されました。以上のことから、本ゲルビーズはなる元素濃度が希薄なため、分離回収が困難であ金に対してのみ高い親和性を示し、塩酸水溶液かり、採算性が確保できないようです。当所では、簡ら金を効率良く回収することが可能です。

便な資源回収方法として吸水ゲルを用いた金の回収を研究しています。ポリエチレングリコール（Ｐ当所では吸水ゲルを用いた分離回収方法の検討を続けていますので、お気軽にご相談ください。

ＥＧ）基は金などの特定重金属に対し親和性を有する事が知られています。この特性を利用してＰＥＧ鎖の三次元架橋構造を有する吸水ゲルを合成し、工業排水などからの金の選択的分離回収技術の確立を目指しています。
筆 者 ら は、モ ノ マ ー と し て ポ リ エ チ レ ン グ リ
コール・モノアクリレート、架橋剤としてポリエチレングリコール・ジアクリレート、開始剤として２，２ −アゾビス２−アジミノプロパン２塩酸塩を添加し、８０℃にて１６時間加温して、無色透明で安定な構造を有する弾丸型のゲルビーズを得ました。

図１

吸水ゲルによる金の吸着率の経時変化

そこで、金を含む塩酸水溶液から回分操作で吸着実験を行いました。
図１に金の吸着率への水相の酸濃度の影響を示します。金の初濃度１００ｐｐｍの塩酸水溶液にゲルビーズを投入、混合した場合、全ての酸濃度において、金の吸着率は時間経過と共に増加し、２４時間（１４４０分）後には９０％以上を示しています。また吸着前後において水溶液の酸濃度変化は見られませんでした。
図２はゲルを投入する前の金の塩酸水溶液と２４時間吸着実験後のゲルの様子です。右側のバイア

図２

金の塩酸水溶液（左）と金吸着後のゲル（右）ル瓶では、溶液中の金の殆どがゲルに吸着して溶液が脱色され、ゲルが黄色になっていることがわ【文献】Ｋｉｎｏｓｈｉｔａｅｔａｌ．
，Ａｐｐｌｉｃａｔ
ｉｏｎ ｏｆａｃｒｙｌａｔｅ

かります。また、ゲルビーズ切断面を観察したと

ｇｅｌｈａｖｉｎｇ ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ）ｓｉｄｅ ｃｈａｉｎｓ

ころ、ビーズ中心部まで着色しており、ビーズ全体

ｔｏ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｏｆ ｇｏｌｄｆｒｏｍ ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｃ ａｃｉｄが吸着に利用されていることが確認されています。

ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ Ｓｅｐ．
Ｐｕｒｉｆ．
Ｔｅｃｎｏｌ．
Ｖｏｌ．
４９，Ｉｓ
ｓｕｅ３，

続いて、プリント基板の浸出液を想定した多成分溶液（金のほか、銅、ニッケル、亜鉛、鉄、アルミ）を用いて実験したところ、金の回収率は９８％

０６）
ｐｐ．
２５３−２５７（２０（材料応用化学研究室木下武彦）

ＴＥＬ（０５２）６５４−９９２２

研究紹介

熱・温度に関する材料物性評価法の開発（ＩＩ）
ノート型パソコンや携帯電話などの電子機器でなりました（図２）。この界面領域の微細な構造変は、小型化あるいは高性能化に伴う発熱密度（単位化によって、熱伝導率に膜厚依存性が生じること面積あたりの発熱量）の増大が機器の信頼性、特にが分かりました。なお、これらの傾向は白金薄膜寿命に大きな影響を与えるようになっています。

での測定結果とも良く一致しています１）。

これに対して、シミュレーションを使った熱対策以上から、基板上に作製された金属薄膜では、界技術、いわゆる熱設計技術を製品開発に活用し、開面領域の微細構造を考慮して熱物性を解析し、評発期間の短縮と開発コストの削減が図られていま価することが重要であるといえます。

す。このような背景から、当所では、指定研究として、「熱・温度に関する材料物性評価技術、熱設計技術の確立」に取組んでいます。ここでは、電子材料に対応した熱物性評価法の開発事例を紹介します。
最近の電子機器では、電子材料として薄膜材料が用いられるようになっていますが、これらの物性値は、バルク材料と異なることが指摘されています。本研究では、金属薄膜における熱伝導性と図１

微細構造との関係を明らかにするため、異なった熱伝導率と膜厚の関係基板（マイカ、ポリイミドフィルム、セラミックスフィルム ＣＬＡＩＳＴ）上に作製した金薄膜の熱物性測定ならびに構造解析を行いました。
１）
ここでは、金薄膜の熱伝導率を「示差法」によって求めました。示差法では、基板上の一部分に試料を作製したうえで、基板部分と試料部分の測定を同時に行い、試料部分から基板の寄与を差し引くことによって、薄膜の熱伝導率を得ることができます。その結果、金薄膜の熱伝導率はバルク材料（３１５ Ｗｍ−１Ｋ−１）よりも小さく、膜厚が薄くなるとともに減少していくこと、また、その傾向は基板の種類に依らないことが明らかになりました（図１）。
この原因を調べるため、測定に用いた金薄膜の表面形状を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）によって観察し、そのＡＦＭ像より結晶粒サイズを求めました。その結果、結晶粒サイズは、界面近傍では小さく、界面から離れるに従って大きくなっていること、また、この傾向は基板の種類に依らないことが明らかに

図２

結晶粒サイズと基板からの距離の関係

当所では、これらの技術を活用し、共同研究、受託研究、依頼試験、技術相談等を通して、製品開発のための技術支援を行っています。皆様のご利用をお待ちしています。
１） 熱・温度に関する材料物性評価法の開発 ，
月刊名工研・技術情報，Ｎｏ．
６６２，ｐ３．
（電子計測研究室高橋文明）

ＴＥＬ（０５２）６
５４−９９２８

業務案内

まずは技術相談をご利用下さい
工業研究所は、地元中小企業のみなさまの技術術」や、専門の職員が対応可能な「得意技術」など支援を行う機関として、技術相談を企業の技術課は、ホームページに掲載しています。

題の解決窓口と位置づけ、さらに依頼試験・分析、「コア技術」は、機械金属、材料化学、電子情報技術指導、受託研究など様々な業務を行っており各分野を対象に『ＣＡＥを用いたシミュレーションます。平成２
０年度は２，３９６社から合計１６，６２７件の技技術』、『表面処理応用技術』、『熱、音響・振動、精術相談を承りました。今後もますますのご利用を密測定による材料・製品の評価技術』など１
５テーマ

いただくために、みなさまとの接点となる相談のを設定しています。重点研究や指定研究などの研窓口と、職員が企業を訪問する「出向きます」技術究活動を通じて、企業の製品開発や新技術開発に相談についてご紹介します。

役立つ「コア技術」の確立を進めています。また、「得意技術」は、これまでの研究成果の蓄積や企業★まずは電話、電子メール、そして対面相談に対する技術支援業務で培ってきたノウハウなど、技術的に何か解決すべき課題が生じたら、まずは電話か電子メールでお問い合わせ下さい。当所

高いポテンシャルを有する４０の技術領域です。技術相談の際、参考にしてください。の電話はダイヤルインで各部の技術職員へ直接つながりますので、担当職員をご存じでしたら、そち工業研究所ホームページらへお電話下さっても結構です。もちろん電子ｈｔｔｐ：//ｗｗｗ．
ｎｍｉｒｉ．
ｃｉｔｙ．
ｎａｇｏｙａ．
ｊｐ/

メールも各職員に直接届きます。
どこへ問い合わせてよいかわからないときは、下記の代表電話または代表メールアドレスへお願いします。内容に応じて適切な担当者をご紹介いたします。

★「出向きます技術相談」実施中！
設備を拝見しながらの相談など、企業のみなさまの現場を職員が訪問して技術相談をお受けする「出向きます」技術相談を今年も実施しています。

代表電話

０５２−６６１−３
１６１「出向きます」技術相談は無料で承っております。

ｒｉ．
ｃｉｔｙ．
ｎａｇｏｙａ．
ｊｐ
メールアドレス ｋｉｋａｋｕ＠ｎｍｉ

訪問を希望される場合は、通常の技術相談と同じ
く、電話、電子メールなどで工業研究所へご連絡下材料や製品などを当所へお持ち込みいただいてのさい。

技術相談も承ります。測定や資料調査などを伴う相談とは別に、お求めに応じて現地で測定等を技術指導は所定の料金を頂戴しますが、簡単な相行う出張技術指導を実施した場合は料金をご負担

談は無料です。是非お気軽にご利用下さい。

いただきます。詳しくは訪問打合せの際、あるいは「出向きます」技術相談でお邪魔したときにお尋★設備や得意分野はホームページにね下さい。

工業研究所が重点的に取り組んでいる「コア技（技術支援室）

月刊 名工研・技術情報 ９月号
平成２１年９月１日 発 行№６９９ 発行部数 １，５００部
無料 特定配布
編集担当 名古屋市工業研究所
技 術 支 援 室

発 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
ＴＥＬ （０５２）６６１−３１６１
ＦＡＸ （０５２）６５４−６７８８ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．
ｎｍｉ
ｒｉ．
ｃｉｔｙ．
ｎａｇｏｙａ．
ｊｐ／「この月刊名工研・技術情報は古紙パルプを含む再生紙を使用しています。」

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