富山大学

先進アルミニウム国際研究センター

富山大学 先進アルミニウム国際研究センターについて        

いったアルミ研究に必要な一気通貫の研究体制を整備強化しつつあります。さらに、水素や二酸化炭素を対象とする物質変換研究者との協働も推進しており、環境問題にも総合的に取り組んでいます。

センター長

ARCは広く共同研究者を求めます。国内外の研究者・技術者の方々と柴柳 敏哉 教授の協働を通じて材料科学・技術の深化と汎化をもたらし、材料技術の社

会実装の実現を目指します。
今後ともARCの活動にご理解とご協力を賜りますようお願いいたします。

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   

"Greetings"センター長挨拶

Aluminium, abundant in the crust (Clark number 3) is taken out as metal by smelting an ore called bauxite.

地殻に豊富に含まれる（クラーク数3）アルミニウムはボーキサイト

annually, which is used for currency, tableware, bicycles, automobiles, trains, aircraft, building materials such as

Japan imports smelted Aluminium from abroad, and about 4 million tons of Aluminium products are manufacturedと呼ばれる鉱石を製錬して金属として取り出されます。日本は海外で製錬されたアルミ地金を専ら輸入しており、年間約400万トンのアルミ製品が製造され、貨幣、食器、自転車、自動車、電車、航空機、アルミサッシ等の建材、橋梁などあらゆるところに活用され、アルミニウムの活躍の場は拡大の一途を辿っています。その中にあって、富山は古くからアルミニウムの産官学連携体制が確立されており、アルミニウムを知り尽くした地域であると言えます。
富山大学先進アルミニウム国際研究センター（Aluminium ResearchCenter：ARC）は、工学部附属先端材料国際研究センターを前身とし、2021年4月に熊本大学先進マグネシウム研究センターと連携して新たに先進軽金属材料国際研究機構（ILM）を創立し、2022年4月からは全国共同利用・共同研究拠点として活動を展開することになりました。
ARCはアルミニウムに特化した研究機関ですが、ILMの一員としてマ
グネシウムならびにチタンも研究対象にしています。また、リサイクル
技術開発研究を重点研究課題として、学内外の研究者・技術者と連携した総合的な技術開発体制を敷いています。ARCでは、分別・精錬・不純物除去・合金設計・鋳造・熱処理・成形加工・溶接接合・表面処理とアルミニウムとリサイクル

Aluminium chassis, and bridges and the ﬁeld of application of Aluminium is expanding more and more.
In this regard, Toyama has been established for a long time in the industry-government-academic cooperation system
of Aluminium, so it can be said that it is an area well known for Aluminium.
University of Toyama's Advanced Aluminium Research Center (ARC) is a predecessor of the Advanced Materials
International Research Center attached to the Faculty of Engineering, and in April 2021, in conjunction with theAdvanced Magnesium Research Center of Kumamoto University, a new Institute of Light Metals (ILM) was established.
From the April 2022, it was founded and has been conducting activities as a nationwide joint use and joint researchbase.
ARC is a research institute specializing in Aluminium, but as a member of ILM, magnesium and titanium are also researchsubjects. In addition, we are building a comprehensive technology development system in cooperation with researchersand engineers inside and outside of the university, with recycling technology development research as the main
research task. ARC is establishing a consistent research system necessary for Aluminium research, such as classiﬁcation,
reﬁning, removal of impurities, alloy design, casting, heat treatment, forming processing, welding, and surface treatment.
In addition, we are promoting collaboration with materials conversion researchers targeting hydrogen and carbon
dioxide, and are working on environmental issues comprehensively.
ARC widely seeks collaborators. Through cooperation with researchers and engineers at home and abroad, we aim todeepen and generalize material science and technology, and to realize the realization of material technology in society.
We ask for your understanding and cooperation in the activities of ARC in the future.

"Aluminium and recycling"

アルミニウムは大量の電力消費を伴う電解精錬法により得られます。この電力を火力由来

Aluminium is commonly obtained from bauxite by electrolyticで賄うとすれば鉄鋼精錬に比べて約5倍の二酸化炭素を排出することになります。アルミニウ

reﬁning process, which involves a large amount of power

ムが環境負荷の大きな素材であると批判される所以です。

consumption. If this electricity is supplied from thermal power

解決策は「リサイクル」です。製錬時に比べて97％のエネルギーが節減され、アルミニウムに環境価値を与えカーボンニュートラルの実現に貢献できます。この低環境負荷アルミニウ
ムは今後世界規模での資源争

CO₂排出量奪の対象になるでしょう。
富山はアルミを賢く使いこな
す資源循環社会の試金石となるモデル地域です。
その切札は

(ｋｇ)
10
9
8

リサイクルにおける不純物除去

7技術です。ARCは地域の産官

5

学金連携体制にて、
この問題を

97%

4

クルプロセスの創出を目指して

0

being a material with the high environmental impact. The
recycling of aluminium is reduced by 97% as compared to theoriginal reﬁning process, giving aluminium an environmental
value and contributing to the realization of carbon neutrality.
This low-environment burdening aluminium is now an urgent
subject of a global resource contention. Toyama is a model
area that serves as a touchstone for a resource recycling
society that handles aluminium wisely. Its core is the impurity

3

解決し、
商業ベースでのリサイ

than steel reﬁning. This is why aluminium is criticized foreﬀective solution is "recycling". The required energy for the

削減

6

2

先端研究を展開します。

9.2ｋｇ

generation, it will emit about 5 times more carbon dioxide

1

天然資源由来

0.3ｋｇ

removal technology through recycling. ARC conducts

リサイクル原料由来

local industry-government-academic linkage system and出典：一般社団法人産業環境管理協会 資源・リサイクル促進センター

state-of-the-art research aimed at solving this problem in thecreating a novel recycling process on a commercial basis.

センター職員・協力研究員
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▽材料計算科学部門

Computational Science▽材料設計部門

第一原理計算分野 First-principles calculation
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布村 紀男 教授

プロセス設計分野 Process Design

プロセス設計分野 Process Design
波多野 雄治 教授  

李 昇原 准教授

 
 

金属材料の構造安定性と電子構造の研究

金属材料中の水素捕捉状態の研究

高強度アルミニウム合金のデザイン

The structural stability nature of metal material, andresearch of electronic structure

Research of a hydrogen capture state in metal material

The design of the research quantity intensity Aluminium
alloy of a hydrogen capture state in metal material

表面処理分野溶接接合分野▽材料生産工学部門

Material industrial engineering

成形加工分野Advanced Technology of Placticity  

会田 哲夫 教授

Field of Surface Modiﬁcation   

佐伯 淳 教授

柴柳 敏哉 教授

Welding connection    

集合組織を制御した成形加工の研究

表面処理と機能発現に関する研究

界面科学ならびに溶接・接合

Research of forming processing which controlled the setorganization

Research on Surface Modiﬁcation Treatment andFunctional Applications

Research on interfaces, joining and welding

成形加工分野

表面処理分野Field of Surface Modiﬁcation

溶接接合分野椿 範立 教授


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Advanced Technology of Placticity   

石本 卓也 教授

山根 岳志 助教

Welding connection 
  

チタン合金の機能設計

低環境負荷化学品、エネルギーの研究

凝固過程に伴う熱溶質駆動流の研究

Functional Design of Titanium Alloys

Development of low-carbon and environmental friendly
chemicals and energy

Research of the heat solute drive style accompanying asolidiﬁcation process

成形加工分野

表面処理分野リサイクル分野

Advanced Technology of Placticity

船塚 達也 助教 
 Field of Surface Modiﬁcation
  阿部 孝之 教授小野 英樹 教授

Recycling


アルミニウム合金およびマグネシウム合金の熱間押出し加工および鍛造加工の高生産性の実現
Realization of the high throughput of heat extrusion processing of an
Aluminium alloy and a Magnesium alloy, and forge processing

プラズマ微粒子表面修飾法の開発と新材料の創成

アルミニウムのアップグレードリサイクル

Development of the plasma corpuscule surface
embellishing method, and creation of a new material

Upgrade recycling of Aluminium

溶解鋳造分野

表面処理分野Dissolution casting

附田 之欣 助教 
   

Field of Surface Modiﬁcation

畠山 賢彦 准教授

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マグネシウム蓄電池負極材料の研究

アルミニウム不動態皮膜の研究

Research of magnesium storage battery cathode material

Research of an Aluminium passivate ﬁlm▽材料分析評価部門

Material analysis evaluation

力学評価分野白鳥 智美 教授

機能評価分野Dynamics evaluation    

    

ナノメートル周期溝工具による軽金属の低摩擦加工特性の研究Research of the low friction processing characteristic of
the light metal by a nanometer cyclus slot tool

アルミ合金中の水素原子挙動の研究

力学評価分野

機能評価分野Dynamics evaluation

金属材料のギガサイクル疲労特性の研究
Research of the gigacycle fatigue characteristics of metalmaterial

力学評価分野

機能評価分野Dynamics evaluation
­

小野 恭史 准教授
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土屋 大樹 助教

Organization analysis

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Al-Mg-Siアルミニウム合金の組織成語による機械的特性向上
IImprovement in a mechanical property by organizationof an Al-Mg-Si Aluminium alloy

Evaluation of function

並木 孝洋 准教授

マイクロメートルスケールの溝構造を有した切削
工具の凝着発生メカニズムに関する研究
Research on the mechanism of adhesion generation of
cutting tools with a micrometer-scale groove structure

組織解析分野
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小熊 規泰 教授

Organization analysis

ナノ-ミクロ組織制御による新規軽量アルミニウム合金の開発
Development of new light-weight Aluminium alloys bycontrolling of nano- & micro-structures

Evaluation of function

Research on design guidelines for 3D printer models

Evaluation of function

松田 健二 教授

Research of the hydrogen atom action in an Aluminium
alloy

3Dプリンタ造形物の設計指針に関する研究

高野 登 講師

組織解析分野Evaluation of function

西村 克彦 教授

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増田 健一 准教授  

機能評価分野Materials Design     

超伝導体に関する研究
Research on a superconductor▽技術補佐員Assistant Technical Staﬀ

平田 暁子

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▽事務補佐員Assistant Administrative Staﬀ

田邉 真由子 

13

研究内容

Al

    

Ⅰ 戦略

Ⅰ Strategy

１．
産官学連携研究拠点
アルミニウム研究を基軸とした軽金属材料研究の拠点を設置し、産官学連携の下で日本の軽金属の学術と技術の世界における日本の優位性を高める。
２．
新材料創出
材料科学・技術ならびにデータサイエンスを駆使して、高強度・高機能・高リサイクル性アルミニウム合金を設計創出する。
３．
社会実装
学術成果を産業展開へ橋渡しする施設を設けて、アルミニウムの学術研究
成果を社会実装するための実行可能性調査研究を行う。

Ⅱ 課題

１．
Collaborative research base for industry, government andacademia
Establish a center of excellence for light metals research based on aluminium research
to enhance Japan's preeminence in the world of light metals academia and technology.
２．
Creation of new materials
Design and create high-strength, high-performance, and highly recyclable aluminium
alloys using materials science, technology, and data science.
３．
Social implimantation
Establish a facility that bridges academic achievements to industrial development, andconduct feasibility studies for social implementation of the results.

Ⅱ Subjects

１．
不純物制御
アルミニウムの資源循環において重要な元素（Si, Fe, Cu, Mn, Znなど）を除去する基礎学理を確立し、不純物除去技術の産業実装のためのプロセスを設計します。

１．
Control of impurities in aluminium alloys
Establish the fundamentals of removing important elements (Si, Fe, Cu, Mn, Zn) in thealuminium alloys, and design the resource recycling systems for industrial implementation through the impurity removal technology.

２．
未踏組織制御多元物質の原子レベルでの設計原理ならびに高次組織制御原理を確立し、超信頼性・超高機能アルミニウム合金を創出します。

２．
Exploring and designing new highly-functional micorstructures
Establish design principles at the atomic level for microstructures in terms of multiple
substances to produce ultra-reliable and ultra-functional aluminium alloys.

３．
複合化
マルチマテリアル化の重要課題となる界面制御、接合技術の高度化と創出を目指します。

３．
Composites
Advanced interface control and joining technology for critical issues of multi-materialization

4．
環境負荷評価
基礎学理を確立し、不純物除去技術の産業実装のためのプロセスを構築します。

4．
Environmental impact evaluation
Establish basic science and build processes for industrial implementation of impurity
control technology in aluminium alloys

Ⅲ Plant Zero:アルミニウムリサイクル研究拠点

Ⅲ Plant Zero: Research Base for Recycling of Aluminium

SDGs（持続可能な開発目標:Sutainable Development Goals）に貢献すComprehensive industry-government-academic-ﬁnancial research is promoted on the

るアルミニウムの資源循環を主題にした包括的な産官学金連携研究を推進しtopic of recycling of aluminum that contributes to the SDGs (Sustainable Development

ます。使用済み製品の回収、分別、分離に始まり、精練・不純物除去、合金設計、

Goals). We will set up a system that investigates all the elemental processes required

溶解・鋳造、押出等塑性加工、溶接・接合、表面処理、の資源循環に必要な全ての要素プロセスを俯瞰的に研究する体制を構築し、リサイクルに関する要素技術
を産学連携で開発するための技術実証施設であるミニプラント：Plant Zeroを
富山大学に設置します。
ここでは、国内外の研究者ならびに技術者と共同して、熱力学、冶金学、電子論、結晶学、材料組織学、移動現象論、結晶塑性学、加工学、電気化学、表界面科
学、環境科学などを基礎としたリサイクル技術の社会実装を目指します。

for resource circulation, from collection, classiﬁcation, and separation of used products,
to reﬁning/impurity removal, alloy design, melting/casting, extrusion, plastic working,welding/jointing, and surface treatment. In order to develop elemental technologies
related to recycling through industry-university cooperation, Mini Plant: Plant Zero, afacility for technology demonstration or feasibility studies, will be installed at Universityof Toyama. Here, we aim to realize a society of recycling technology based onthermodynamics, metallurgy, electron theory, crystallography, material histology,
movement phenomenology, crystal plasticity, processing engineering, electrochemistry,
surface science, and environmental science in collaboration with domestic and foreign
researchers and engineers.

ノルウェー科学技術大学自然科学技術部一行と懇談，
i-MSN就任書贈呈
Discussion with Delegation from Norwegian University of Science and Technology
and Conferring the Certiﬁcates of i-MSN (International Materials Science Network)

原子間力顕微鏡
Atomic Force Microscope

自動試料埋込機
Automatic Embedding Machine

13

沿革 History2006

物性・先端材料応用に関する国際会議（ICPMAT）
設立

2010

ノルウェー科技庁の日本、
ノルウェー国際共同事業の実施（12年間継続）

2015

工学部附属
「先端材料研究センター」
創設

2015

先端技術フォーラム
（CARMIC-FORUM） 毎年開催

2017

国際材料系ネットワークi-MSNの設立

2018

都市デザイン学部附属「先端材料研究センター」（学部改組により）

2020

研究推進機構2020

11月、アルミニウム合金の新現象発見

先進アルミニウム国際研究センター設置（全学組織へ）2021 ４月、熊本大学と連携・先進軽金属材料国際機構
（ILM）
設立
2021

11月、先進軽金属材料国際研究機構

文部科学省「共同利用・共同研究拠点」
認定（2022〜2027年）

2006

International conference (ICPMAT) establishment about physical properties and advanced
material application

2010

Japan of the Norway Science and Technology Agency, enforcement of a Norway international
joint enterprise (durations during 12 years)

2015

Establishment of Advanced Material Research Center aﬃliated with the Faculty of Engineering

2015

Forum of Center for Advanced Materials Research and International Collaboration(CAMRIC-FORUM) held every year

2017

Establishment of international material system network i-MSN

2018

Established "Advanced material research center" aﬃliated with the Faculty of Sustainable Design

2020

Established The Organization for Promotion of Research, the Center for Aluminium and advanced
Materials Research and International Collaboration

November,2020

New phenomenon discovery of an Aluminium alloy

April,2021

Established International Organization for Institute of Light Metals (ILM) in collaboration withKumamoto University

November,2021

Center for Aluminium and advanced Materials Research and International Collaboration wascertiﬁed as "Joint Usage / Research Center" by the MEXT

Al研究のネットワーク Research network［国際連携］International Network
USA, University of Virginia

Norwegian University of Science and Technology (NTNU)

ノルウェー科学技術大学

ジリナ大学（スロバキア）

山東大学（中国）

AGH科学技術大学（ポーランド）

コシツェ工科大学（スロバキア）ニューサウスウェールズ大学（オーストラリア）

上海大学
（中国）

ワルシャワ工科大学（ポーランド）上海大学（中国）

チェンマイ大学
（タイ）

昌吉学院
（中国）

アシュート大学（エジプト）

ポーランド科学アカデミー（ポーランド）

ハノイ工科大学（ベトナム）

チェコ科学アカデミー（チェコ）

中国石油大学
（中国）

慶北大学校
（韓国）

バージニア大学（アメリカ）

China, Shandong University

Australia, University of New South Wales
China, Shanghai University

Egypt, Assiut University

Academy of Sciences of the Czech Republic

Poland, AGH University of Science and Technology
China, Shanghai University

Slovakia, University of Žilina

Slovakia, Technical University of Košice
Poland, Warsaw University of Technology

Thailand, Chiang Mai University

Chaina, Changji University

Polish Academy of Sciences

Vietnam, Hanoi University of Science and Technology

China University of Petroleum-Beijing

Korea, Kyungpook National University

ARCの研究助成プログラム ARC Research Grant program［重点テーマ］Important theme［公募型共同利用共同研究］Program for Joint Usage and Research

１.輸送機器材料開発

1.Development of lightmaterials for transportation「全国共同利用共同研究助成プログラム」

２.生体材料開発

2.Development of bio-materials

３.インフラ構造物用
材料開発「共通試料提供・共同研究助成プログラム」

3.Development of lightmaterials for infrastructures「国際共同利用・共同研究助成プログラム」「試料分析評価受託・共同研究助成プログラム」

Program for Joint Usage and Research
Program for International Joint Usage and Research
Program for Joint Research with Common Sample Provision
Program for Joint Research with Sample Analysis and Evaluation

研究領域 Research Area

Access/Detailed Map

１．
冶金学

Niigata

不純物除去ならびに合金設計の指導原理を確立するための物理化学

２．
組織制御学
原子レベルでの材料組織設計制御指針を確立するための材料学
３．
加工学
結晶塑性学、界面科学、材料力学を基礎にした材料学

Kanazawa

１．
Metallurgy
Physical chemistry for establishing the principle of impurity control and alloy design
２．
Design and control of microstructures
Material science for establishing the principle of design and control of microstructures at theatomic level
３．
Materials processing
Materials science based on crystal plasticity, interface, and mechanics

特徴的な研究 Distinctive studies
１．
材料創製
合金中の溶質元素の挙動を熱力学的に依拠して制御し、原子レベルでの合金設計ならびに材料組織制御原理を構築して、新材料を創り出します。
２．
成形加工
押出技術を塑性流動ならびに摩擦現象の観点で省エネ・高度化し、従来の2倍以上の加工効率とコストダウンを実現します。
３．
複合化機構
アルミニウムと樹脂ならびにアルミニウムと異種金属材料との接合技術の高度化に資する
表面・界面設計領域を開拓します。表面処理の高度化による対環境材料を開発します。

JōetsumyōkōShin-Takaoka

３．
Composite materials processing
Pioneering the ﬁeld of surface and interface design that makes advances in the welding andjoining technology of Aluminium/resin or aluminium/dissimilar metallic materials, and developing environmentally friendly materials through advanced surface treatment technology.

研究設備 Facilities

Hokuriku
ShinkansenŌmiya

Tsuruga

Kyoto

Tokyo

MaibaraNagoyaŌsaka

Toyama Light Rail
Ainokaze Toyama Railway

Toyama Sta.

Hokuriku Shinkansen

JR
Takayama Line

Toyamadaigaku-mae(University)

Jinzu
River

The Suiboku
MuseumPrefecturalOﬃce
Kencho-mae

Toyama City
Tram
Marunouchi

１．
Creation of new materials
Controlling the behavior of solute elements in alloys thermodynamically and create newmaterials through principles of alloy design and microstructure control at the atomic level
２．
Materials forming
Advanced energy saving extrusion technology in terms of plastic ﬂow and friction phenomena,
and achieving more than twice in eﬃciency and cost down compared to the conventional
processing.

TakasakiToyamaUniversity of Toyama

Gofuku Campus

富山駅から五福キャンパスへのアクセス［富山市内電車］
・富山駅前「富山大学前」行き、終点「富山大学前」
下車／約15分［路線バス］
・富山駅前「富山大学経由」（３番乗り場）、「富山大学前」
下車／約20分

From Toyama Station[ By City Tram ] Take the tram
“To Daigaku-mae (University)”
to the last station “Daigaku-mae (University)” :about 15 minutes

１．
電子顕微鏡
Electron Microscopes２．
円盤摩擦接合装置
３．
複屈折顕微鏡Disc Friction Joining machine
Birefringence Microscope[ By Bus ] Take the bus“To University of Toyama” (from Terminal 3)
to the “University of Toyama” bus station :about 20 minutes

先進軽金属材料国際研究機構

富山大学 先進アルミニウム国際研究センター〒930-8555 富山県富山市五福3190
電話/FAX 076-445-6249

Aluminium Research Center（ARC），University of Toyama
3190 Gofuku, Toyama, 930-8555 JAPAN
Phone/FAX +81-76-445-6249

http://www3.u-toyama.ac.jp/camric/index.html

富大先進アルミ