月刊名工研・技術情報 電子版 平成 28 年 12 月号※NMIRI : Nagoya Municipal Industrial Research Institute【研究報告】

含油軸受の共同開発【技術紹介】

アルミニウム合金中のケイ素の定量分析方法
膜の密着性（付着性）について
連続向流泡沫分離法によるガリウムの回収
一般公開「みんなのテクノ広場 2016」開催報告
技術講演会
中小企業技術者研修【お知らせ】【研究報告】
含油軸受の共同開発
粉末冶金法では、製品の内部に多数の小さな助金を受け、「鉛無添加ステンレス製含油軸受の“穴”、つまり気孔（または空孔）を有する製品を製開発」と題して、NTN 特殊合金㈱（現 NTN アドバン造することができます。この気孔に潤滑油を染みストマテリアルズ㈱）と共同研究を実施しました。こ込ませた製品を含油軸受と呼びます。含油軸受はの研究では、同社が所有している既存の設備での注油が困難な箇所など、家庭電化製品から一般・製造を前提に開発を進めました。

輸送用機械器具まで、広範囲な分野で使用されて材質には、青銅系や鉄系の含油軸受と比較しいます。て、製造工程がほぼ同じで、かつ耐食性が良好な

しかし、この含油軸受にも 2 つの大きな問題点が材料として、フェライト系ステンレス鋼を選定しましあります。含油軸受には、摺動特性を向上させるた。また、鉛代替の固体潤滑剤は、鉛と同程度の目的で固体潤滑剤が添加されていますが、最も摺摺動特性を示した硫化マンガンを選定し、最適な動特性が良好な材料は人体に有害な「鉛」です。ま添加量も見出しました。

た、含油軸受の材質には、通常の軸の材質である本研究で開発した含油軸受は平成 20 年度にテステンレス鋼よりも硬度が低い青銅系や鉄系が用ープレコーダー用として初めて採用され、平成 27いられており、この結果、含油軸受に錆が発生す

年度には磁気テープ用の含油軸受として、 年間約る可能性があることです。

120 万個を生産するなど実用化されており、大きな上記2つの問題点を解決するべく、当所では、平研究成果が得られました。

成14年度から16年度までの3年間、中小企業庁か（金属・表面技術研究室 松井 則男）ら「中小企業技術開発産学官連携促進事業」の補

TEL （052）654-9880

月刊名工研・技術情報 電子版 平成 28 年 12 月号【技術紹介】
アルミニウム合金中のケイ素の定量分析方法
一般に金属材料を化学分析する際には試料の５C でろ過を行い懸濁物を除去した後に測定しまし

酸分解を行いますが、アルミニウム合金中のケイた。酸分解ではアルカリ分解よりも非溶解性のケイ素を定量する場合にはアルカリ分解法が用いられ素が多く、低値となっていることが分かります。ています。これはアルミニウム合金中のケイ素が金属ケイ素の形態で存在するため、通常の酸のみ

A2014

①②平均

では完全に溶解させるのが困難なためです。

アルカリ分解0.588

0.5820.585

酸分解0.4220.4150.419

以下、アルミニウム合金Ａ2014 を例として当所で実際に行っている方法について紹介します。

図１ アルミニウム合金中のケイ素の測定結果（％）

試料 0.1g をテフロンビーカーに取り、10％水酸化ナトリウム溶液 10mL を加えて加熱分解します。

実際にアルカリ分解を行う際には、酸分解とは発泡が治まったら(1+1)塩酸 20mL を加え、黒色沈勝手の異なる操作が多々あります。工業材料等の殿を加熱分解します。(1+1)硝酸 5mL を加え加熱

化学分析についてお困りの事がありましたら、お気し、固形物を完全に溶解します。放冷後に純水で軽にご相談ください。

100mL 定容とし ICP 発光法等で測定します。

【参考】JIS H1352:2007 アルミニウム及びアルミニウム合金中のケイ素定量方法

試料2個を併行して測定した結果を図１に示します。また比較のため(1+1)塩酸10mLおよび(1+1)硝（金属・表面技術研究室 大橋 芳明）

酸10mLで分解した場合も示します。

TEL (052) 654-9921

この溶液は肉眼ではほぼ透明ですが、乾燥ろ紙膜の密着性（付着性）について
素材表面に母材と異なる無機・有機膜を付与す認します。一方、定量評価の代表例は引き剥がしることで素材自体が有していない新たな機能を付試験です。エポキシ系接着剤で試験片に対し垂直加することが表面処理です。通常、めっきや塗膜なにピンを固定します。接着剤の硬化後、引張試験

どがこれに該当します。これらの特性や性能が重機で試験片とピンを引張り、膜がはく離した荷重を要であるとともに、素材と付与膜との間の密着性もはく離面積で除した値が密着強度になります。この重要です。JISにおいては、めっきは密着性、塗膜場合、接着剤の強度以上の密着強度が得られなは付着性と規定されていますが、ここでは密着性いことになります。さらに、樹脂めっき3)や銅プリントに統一して説明します。

基板などでは、試験片に一定幅の切れ込みを入JISでの密着性評価方法について、めっきでは
1)2)17種類 、塗膜では2種類 あり、簡便な定性評価とれ、つかみ部分を摘んで一定の速度で垂直に引張るピール試験もあります。

煩雑な定量評価に大別できます。定性評価の代表

以上のように表面処理の種類や試験片の形状

例は、あらかじめ碁盤目状に切れ込みを入れ、粘などによって最適な方法を選択する必要がありま

着テープを押し当ててはく離させる手法です。粘着す。密着性評価に関するお困りことがございました

テープの粘着強度はJISで規定されていますが、ら、一度、ご相談ください。

自己責任において、テープの粘着強度を任意に調【参考】整することが可能です。めっきでは、所定の温度雰

1)

囲気に試験片を保持した後、徐冷する加熱試験や

2)

水などに浸漬させ急冷する熱衝撃試験などの熱試

3)JIS H 8504 めっきの密着性試験方法
JIS K 5600-5-6 塗膜一般試験方法
JIS H 8630 プラスチック上への装飾用電気めっき

験法や平板状の試験片を90度に折り曲げる曲げ（金属・表面技術研究室 三宅 猛司）

試験法によって、膜の膨れや剥がれ等の有無を確

TEL (052) 654-9915

月刊名工研・技術情報 電子版 平成 28 年 12 月号

連続向流泡沫分離法によるガリウムの回収
当所が名古屋大学と共同開発した連続向流泡本補助事業では当所は、小径分離塔(塔径 3cm)

沫分離法は、泡沫相にフィード溶液（金属溶液）なでの各操作因子の分離最適化ならびに実液を用

らびに界面活性剤溶液を個別かつ同時に導入し、いた分離、回収対象金属の探索、市販界面活性回収対象金属の回収と相互分離を同時に向上さ剤の分析と精製等を担当しました。名古屋大学はせる手法(図 1 参照)であり、これまでに非イオン界塔径 6 cm 以上の分離塔での分離と泡沫挙動調査

面活性剤を用いて希薄溶液からの金の選択的分など、名古屋工業大学は泡沫表面での金属イオン離回収を実施してきました。

捕捉の観察手法の検討、大阪大学は泡沫相内液また、同じ界面活性剤を用いてガリウムも同様流動の解析とその可視化を担当しました。その報に回収出来る事が分かり、名古屋大学、名古屋工告書は当所図書館に所蔵しております

業大学、大阪大学と一緒に平成 22 年から 5 年間、(環境研究総合推進費補助金 K22011/K2325/

環境省補助金を受けて研究を実施しました。ガリ3K123006)。また、当所での実験をまとめた英論文

ウム、鉄、銅、亜鉛を含む塩酸溶液からのガリウ(Sep. Purif. Technol., 2011, 78(2), pp.181-188.) がムの選択的分離回収を行い、従来法の泡沫分離

H28 年度リサイクル技術開発本多賞(第 21 回)を受法と比較したところ、ガリウムの回収率は従来法の賞しました。

33 %から 100 %へ向上しました。一方、他の金属の当所では連続向流泡沫分離法を用いた希少金回収率は従来法では 5～10%であるのに対して本属の分離回収方法の検討を続けていますので、お法では、鉄 1.5 %ならびに銅と亜鉛は 0.1%以下と高気軽にご相談ください。

い相互分離を示す事ができました。本系における主夾雑物は鉄(III)ですが、予め鉄(III)の還元剤としてアスコルビン酸を適量、フィード溶液に添加すると、ガリウム回収に影響する事無く、鉄の回収率を半減させる事が可能でした。
次に亜鉛精錬残渣ならびにガリウムヒ素基板粉末の塩酸浸出液をそれぞれ用意して、分離を実施しました。残渣の浸出液では亜鉛と鉄はそれぞれ3100ppmと1500ppmであるのに対してガリウムは12ppmと極めて希薄ですが、最適条件下での分離結果は、ガリウム回収率100%、鉄回収率0.15%、亜鉛回収率0.01%以下となりました。残渣の浸出液は多種・高濃度の夾雑物を含みますが、本法は微量の図 1 本法の装置図ガリウムを高純度の濃縮液として完全回収できました。さらにガリウム初濃度1ppm以下の浸出液でも同様の効果を確認しています。つぎに基板粉末【参考】特許 第 4500910 号
水環境学会誌 2014/2,37(A)(2) pp.52-55の浸出液を用いた場合には、ガリウム回収率99.3%、ヒ素回収率0.04%であり、得られた泡沫液中（環境技術研究室 木下 武彦）のヒ素濃度は0.007ppmとICPの定量下限値以下

TEL (052) 654-9922

で、ほぼ純粋なガリウム溶液として回収出来ました。

月刊名工研・技術情報 電子版 平成 28 年 12 月号【お知らせ】■一般公開「みんなのテクノ広場２０１６」開催報告
市民の皆様に名古屋市工業研究所を知っていただくため、
平成 28 年 11 月 12 日（土）、一般公開「みんなのテクノ広場2016」を開催しました。平成 23 年度から開始したこの市民向けイベントも今回で 6 回目となりますが、今年度は中川区主催の「なかがわものづくりフェア」と同時開催で、例年以上に多くの方にご来場いただくこととなりました。
当日は、３Ｄプリンタを使ったものづくり教室や分光器を作って身の回りの光を観察する教室など、ものづくりや科学に興味を持ってもらえるように職員が工夫をこらした参加型のものづくり教室を 5 つ実施し、204 名の方に参加していただきました。また、なかがわものづくりフェア内に体験コーナーとしてブースを出展し、238 名の方にお立ち寄りいただきました。
ご来場いただいた皆様からは、「名古屋市に、こんな施設があることを知らなかった。」、「職員の方から優しく丁寧な説明を受けた。」、「来年も是非来たい。」などのお声をいただきました。また、職員も普段接することのない人たちと触れあうができ、新鮮な体験ができた一日でした。
今後も、市民の皆様に、名古屋市工業研究所が「ものづくり企業のパートナー」であることを知っていただけるよう努めてまいりますので、応援いただきますようよろしくお願いいたします。

■技術講演会「ロボット＆ビジョン 活用セミナー」※無料

ロボットとビジョン技術について、現在の活用事例および今後の展望について紹介し、新しい現場での普及や自社技術の発展による競争力強化につなげることを目的に技術講演会を開催します。
(1) 開催日時：平成 28 年 12 月 12 日(月) 13：00～17：00（12:30 開場）(2) 場

所：名古屋市工業研究所 管理棟１階ホール

申込み・詳細はこちらをご覧ください http://www.nmiri.city.nagoya.jp/cgi/seminar/page.cgi?mode=2016■中小企業技術者研修
近く開講される（公財）名古屋産業振興公社の中小企業技術者研修についてお知らせします。
（会場：名古屋市工業研究所内）
研修名

研 修 内 容期

加工技術

切削・研削・放電・レーザ・塑性・研磨加工など加工技術の基礎から応用技術までを研修

間

H29年1月～3月水曜日
8日間 (48時間)

定員

受講料

10名

53,460円（税込）

申込み、問合せは下記へお願いします。
（公財）名古屋産業振興公社 工業技術振興部 ものづくり人材育成課 http://www.nipc.or.jp/kougyou/p_training/lecture.html
TEL 052-654-1653 FAX 052-661-0158（編集・発行）名古屋市工業研究所〒456-0058

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

UR L： http://www.nmiri.city.nagoya.jp

E-mail： kikaku@nmiri.city.nagoya.jp