令 和

5Vol. 421

ANNUALREPORTTANIKAWA FOUNDATION

ReportVol. 42 目次

事業の概要・ 2
令和 5 年度
令和 5 年度

表彰・ 4受賞者随想・ 6

温室効果ガス排出量に関する一考察
名古屋大学 未来材料・システム研究所 所長 教授　　成瀬一郎

高温耐熱材料の塑性変形機構の解明と金属３Ｄプリンティングによる新展開
大阪大学 大学院工学研究科 教授　　中野

貴由

温度を正しく伝えるために
山里産業株式会社 標準室 室長　　丸野

令和 5 年度
令和 4 年度

耕一

助成研究・12

助成研究概要報告・20
賛助会員名簿・48
ご寄付会社名簿・49
令和 5 年度

事業報告・50

研究助成事業実績・51
表彰事業実績・61

2

事業の概要

●

● 事業の概要

表彰事業
令和５年度各賞の受賞者は次のとおり決定し、
令和５年１１月８日にLEVEL XXI東京会館において贈呈式を行いました。
（P.4 〜 5 参照）
第42回

熱技術賞
成瀬 一郎氏

第38回

名古屋大学 未来材料・システム研究所 所長 教授

粉生熱技術振興賞
中野 貴由氏大阪大学 大学院工学研究科 教授

丸野 耕一氏

山里産業株式会社 標準室 室長

令和5年度

熱技術賞

粉生熱技術振興賞

贈呈式

令和5年11月8日《選考委員会》（50音順 令和5年度）
委員長

岡 崎

委

加 藤 健 次一般社団法人日本工業炉協会 専務理事〃

藤 田 和 久一般社団法人日本熱処理技術協会 西部支部 幹事〃

横 山 伸 也

東京大学名誉教授

員健

東京工業大学名誉教授

3
●

事業の概要

研 究 助 成 援助事業
令和 5 年度の研究開発に対する助成金交付先は、次のとおり決定いたしました。
（P.12 〜 19 参照）
令和5年度研究助成金交付先（敬称略）
研

究

責

任

者

研

究

テ

ー

マ

北海道大学 工 学 研 究 院

助 教

金野佑亮

低重力場における材料燃焼性評価手法の開発

北見工業大学 工

部

教 授

林田和宏

水素添加が噴霧燃焼特性に及ぼす影響の解明

東京工業大学 物 質 理 工 学 院

准教授

谷口

過熱水蒸気を用いた蓄電デバイス材料の合成

東京工業大学 科学技術創成研究院

助 教

田中裕也

金属錯体に基づく分子熱電素子の開発

慶應義塾大学 理 工 学 部

教 授

小茂鳥潤

スマート浸炭処理の開発と鋼の高疲労強度化

東京都立大学 都市環境科学研究科

特任准教授

秦

環境発電のためのｎ型有機材料の開発

新 潟 大 学 工

学

部

准教授

齊藤健二

バナジウムを用いた NbC 電極触媒の高効率かつ炭素蓄積型固相合成技術の開発

岐 阜 大 学 工

学

部

准教授

朝原

データ科学による水素燃焼特性の開拓

名古屋大学 工 学 研 究 科

教 授

伊藤靖仁

噴流の熱拡散制御に関する実験研究

大 阪 大 学 工 学 研 究 科

教 授

芝原正彦

深層学習による伝熱面のミクロ特性の最適化

大 阪 大 学 理 学 研 究 科

助 教

小林裕一郎

重縮合系硫黄ポリマーの合成と材料への応用

大 阪 大 学 理 学 研 究 科

准教授

塩貝純一

ナノシート積層構造を活用した熱電変換材料

大阪公立大学 工 学 研 究 科

准教授

安田雅昭

電子線改質したグラフェンの熱輸送特性解析

広 島 大 学 先進理工系科学研究科

助 教

平野知之

気相燃焼法による機能性微粒子の球状化

新居浜工業高等専門学校

准教授

當代光陽

機械学習による TiAl 基耐熱合金組織の自動
判定

学

合

計

15 件

泉

慎一

誠

総

額

15,000 千円

研 究 成 果の概 要報告
令和４年度研究助成金受領者から、助成研究の成果に関し、後掲のとおり概要の報告を受けました。
（P.20 〜 47 参照）

4

令和5年度表彰●

令和 5 年度

表彰
こもう

令和5年度 公益財団法人 谷川熱技術振興基金 熱技術賞および粉生熱技術振興賞の受賞者
は、次のとおり決定いたしました。
なお、贈呈式は、令和5年11月8日、来賓ならびに関係者出席のもと、LEVEL XXI 東京会館においてとり行われました。

成瀬

一郎 氏

中野

貴由 氏

丸野

耕一 氏

受賞者
●第42回

熱技術賞（Tanikawa Award of Tanikawa Thermal technology Achievement Fund）
成瀬 一郎氏 名古屋大学

未 来 材 料・シ ス テ ム 研 究 所 所 長 教 授

永年にわたり、燃焼工学の進歩発展に尽力され、とくに固体燃料の地球環境調和型高効率
有効利用技術に関する研究に多大な成果をあげ、熱技術の発展に顕著な貢献をされました。

5●●第38回

令和5年度表彰

こもう

粉生熱技術振興賞（Komo Industrial Achievement Award of Tanikawa Thermal technology Achievement Fund）
中野 貴由氏 大阪大学

大学院工学研究科 教授

高温耐熱材料分野の研究開発に尽力され、とくに塑性変形機構の体系的解明に成果をあげ、熱技術の推進に多大な貢献をされました。

丸野 耕一氏 山里産業株式会社 標準室 室長
温度測定技術の向上と信頼性担保に尽力され、とくに計量トレーサビリティを社会へ提供する校正事業の維持・拡大に成果をあげ、熱技術の推進に多大な貢献をされました。

令和5年度

熱技術賞

粉生熱技術振興賞

祝賀パーティー 令和5年11月8日

6

令和5年度受賞者随想●

温室効果ガス排出量に関する一考察成 瀬 一 郎＊まずもって、2023 年 11 月に、歴史と栄誉ある谷川熱技術賞を拝受致しましたことを、心から光栄に存じます。長年に亘りまして、御指導、御支援ならびに御鞭撻を賜りました
多くの皆様に、改めまして厚く御礼を申し上げます。
さて、“2050 年温室効果ガス排出実質ゼロ”を掲げた日本、温室効果ガスの一つである
二酸化炭素の日本の排出量は他国と比較してどうでしょうか。BP 統計によれば、2019 年の二酸化炭素排出量は、日本：1,123 百万トン、アメリカ：4,965 百万トン、ドイツ：684
百万トンおよび中国：9,826 百万トンと報告されております。日本の排出量は、ドイツのそれを上回り、アメリカや中国と比べるとその量は少なくなっています。では、儲けたお金である名目 GDP（IMF 統計）を原単位にした 2019 年の二酸化炭素排出量はどうでしょう。
１アメリカドル基準で、日本：221 g、アメリカ：232 g、ドイツ：177 g および中国：667
g となっております。名目 GDP を原単位として用いると、アメリカの数値が日本とほぼ同等になり、ドイツはこの指標でも低排出国であるといえます。なお、中国の 2010 年の原単位は 1,350 g であって、この 10 年で半減しており、これは中国における省エネルギー・省
資源に関わる目覚ましい技術革新とともに、急激な経済成長の成果であるといえます。この名目 GDP を原単位にした二酸化炭素排出量は、如何に少ない排出量でお金を儲けることができるかを示すものであり、その国の技術力のみならず、環境経済力の指標ともいえます。2020 年度のエネルギー白書によれば、日本の産業用の電力価格と都市ガス価格に関する対アメリカ比はそれぞれ 2.3 倍および 3.3 倍であり、それぞれかなり高価になっております。このような価格差は、例えば、同一機能の“もの”を日本とアメリカでそれぞれ製造すると仮定した場合、そのために必要となるエネルギーコストは、日本においては何も工夫をしなければ必然的に高くなってしまうことを意味しています。よって、日本では、今後も様々な革新技術の開発を行う必要があることは言うまでもありません。しかしそれに加えて、ステップバイステップ的に進めてきた省エネルギー・省資源技術開発も、このエネルギーコストに係るハンディの克服に貢献してきた技術であり、こちらについても不断の技術開発が必要であると考えます。なお、二酸化炭素の排出を抑制するための革新技術

7●

令和5年度受賞者随想に対するコスト感に関しては、将来、１トンの二酸化炭素を処理するために“約 10ドル”を費やしてよいという指標が思案されております。先述したように、日本の二酸化炭素排出量の名目 GDP 原単位は 221 g/ アメリカドルでありますので、この数字で割算すると、儲けた１ドルを費やして約 450 倍の二酸化炭素を処理できる技術が求められていることになります。
二酸化炭素排出原単位そのものは各年の排出量を示すものであって、数学的に言えば微分的な値を意味しており、“2050 年二酸化炭素排出実質ゼロ”もそれに該当します。
もちろんこのような微分的な値も重要ではあるものの、本来、大気中の二酸化炭素濃度は過去の蓄積の結果であり、いわゆるこれは積分的な値といえます。そこで、1945～ 2019 年の間に排出された各国の二酸化炭素排出総量を ourworldindata を用いて調査したところ、日本：646 億トン、アメリカ：4,102 億トン、ドイツ：920 億トンおよび中国：2,200 億トンでありました。この期間の日本の二酸化炭素の総排出量はこれらの国と比較しても少ないことがわかります。すなわち、ドイツといえども、経済発展をするために、如何に多量の二酸化炭素を過去に排出してきたかが窺えます。
温室効果ガスの排出の境界条件は、一企業でも一国家でもなく、地球そのものであります。ある企業で温室効果ガスの排出を抑制、あるいは、ゼロにできる“もの”を利用して温室効果ガスの排出をゼロにしたと主張されても、その“もの”の製造・廃棄段階で多量の温室効果ガスを排出してしまっていては本末転倒であります。新技術を開発・利用するにあたっては、このようなことが生じないよう留意しなければなりません。
最後に、貴基金の主目的である人材育成事業の益々の御発展をここに祈念致します。

＊ 名古屋大学 未来材料・システム研究所 所長 教授、第42回熱技術賞受賞（令和5年度）

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令和5年度受賞者随想●

高温耐熱材料の塑性変形機構の解明と金属３Ｄプリンティングによる新展開
中 野 貴 由＊
この度、栄誉ある令和 5 年度熱技術振興賞を（公財）谷川熱技術振興基金様より授与いただき、身に余る光栄に存じます。多くのご指導、ご支援を賜りました関係の皆様、ともに頑張ってきたスタッフや学生・卒業生の皆様、谷川熱技術振興基金ならびに選考委員の皆様、そして常に温かく見守ってくれた家族に改めて御礼申し上げます。引き続き熱技術
および関連する生産技術の研究開発に向けて一層の努力を尽くしていきたいと気持ちを新たにしています。
私が熱技術とりわけ高温耐熱材料の研究開発と出会ったのは、1989 年の学部 4 回生の時であり、それ以来、様々に形を変えつつも、35 年にわたり魅了され続けています。最初に心惹かれた耐熱材料は、今ではボーイング 787 のエンジン部品として低圧タービン翼にも搭載されているチタンアルミ金属間化合物です。その特異な層状組織に注目し、塑性変形
挙動について、山根壽己大阪大学教授（現名誉教授）、故・馬越佑吉大阪大学教授のご指導の下で研究を進めました。当時チタンアルミと呼称される耐熱材料は、チタンとアルミが一対一よりも僅かにチタンの多い合金を指し、この組成領域にて限定的に高強度と高延性を併せ持つことから、この起源に強い興味を持ちました。
その結果、チタンアルミの力学特性は体積の大部分を占める対称性の高いγ相よりも、
僅か 10％しか存在しない六方晶系α２相に由来することを突き止め、1996 年に博士（工学）の取得に至りました。この発見を機に、極限環境で活用されるような高温耐熱材料に代表される新材料は、特定の方向に最大限の機能性が発揮できるような異方性を持つものにあることを確信し、“異方性材料学”を提唱し、様々な異方性耐熱材料の研究を現在も続けています。
様々な異方性周期構造を持つ耐熱材料としてのシリサイド、アルミナイド、ニッケル基
化合物、さらに究極の異方性材料は、自然界の創製物にあるとの考えから、今では生体骨や血管の微細構造解析や構築にまで、材料学的研究の対象領域を広げています。
その間、1997 年には、ドイツに短期滞在し、単結晶銅に基づく疲労機構の解明で教科書には必ず出てくる Prof. H. Mughrabi 先生のもとで、耐熱性チタンアルミの疲労機構の解9●

令和5年度受賞者随想明を行い、2003 年には透過型電子顕微鏡（TEM）による転位論研究で著名なフランスの Dr. P. Veyssière 先生のもとで、耐熱材料の強化機構の解明を学びました。いずれも高温耐熱材料研究にとってナノからマクロにつなげるためのマルチスケールでの理解の重要性に加え、日本以外の伝統、文化、事象の考え方や習慣に触れることの楽しさと意義、さらには多様な視点から物事を見ることの大切さを学びました。
結果として、1400℃以上の超高温度に耐えうる異方性複相シリサイド合金の研究開
発、異方性 C40 型シリサイドの異常強化現象の発見、さらにはその発現機構の解明や制御法など、数々の耐熱材料の研究の基礎と応用に携わりました。
こうした異方性制御にヒントを得て、六方晶系結晶構造を持つ、生体骨組織中のア
パタイト結晶に注目することで、骨密度ではなく、アパタイト配向性（優先結晶方位やその度合い）を指標とすることで正常・疾患・再生骨の機能解明が可能であることを見出すことで、高温材料研究にて培った知見を生かした医歯薬工連携分野での研究展開をも開拓しています。
近年では、極限環境での利用が期待される耐熱材料や生体材料の異方性を最大限に 有 効 活 用 さ せ る 新 手 法 と し て、 金 属 3D プ リ ン テ ィ ン グ（AM: Additive Manufacturing）に注目し、熱技術や耐熱材料の研究開発に挑んでいます。とりわけ、金属
3D プリンティングは、材料を付加・積層していく最先端プロセスであるため、材料
創製と熱処理（超急冷や再加熱など）を重畳可能な新技術ともいえます。さらに、金属 3D プリンティングは、複雑な形状を造形するための単なる手段ではなく、耐熱材料として不可欠な原子配列を含む組織を場所ごとに最適化し制御するための新設計手法にもなりえます。
今後は、熱技術および生産技術と金属 3D プリンティングのシナジー効果から新たなイノベーションが生まれることを確信し、本受賞を糧に引き続き尽力して参ります。

＊ 大阪大学 大学院工学研究科 教授・日本学術会議会員、第38回粉生熱技術振興賞受賞（令和5年度）

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令和5年度受賞者随想●

温度を正しく伝えるために丸 野 耕 一＊
この度は粉生熱技術振興賞をいただき、誠に光栄に存じます。熱技術の開発や研究に直接携わる者ではないのですが、温度測定という分野で何かしらのつながりから今回このような機会をいただきましたこと、そしてこれまでご指導、ご支援いただきました皆様に感謝申し上げます。
自身が温度というものに携わることになったのは現在の会社に入ってからであり、大学
では温度とは縁のない電気工学の専攻であったことから、それまで身近な温度といえば気温、体温、接触による熱い、冷たいといった感覚的なものとして認識している程度でした。
今では外出自粛の間に始めた料理の加熱温度に気を配るようになったのですが、料理人の視点と異なるとは思いますが仕事の知識が少し役に立っていると感じるところはあります。
学校では当時、氷点は 0 ℃、水の沸点は 100 ℃と教わったと記憶していますが、では目の前にある氷やお湯が厳密には何℃であるか、それをどれくらいの信頼性、正確さで測るのかとなると、いろいろ面倒な話となります。
モノの製造工程において温度をコントロールする場合、製造条件として温度差がどれくらい許容されるかによりますが、それが管理する温度に対して± 1 ℃なのか± 0.01 ℃なのかによって、適切な精度で温度を測定する必要があります。温度を測定するためにはその場の温度を拾うために温度センサなどが用いられます。温度センサの場合は温度と出力される量（電圧や抵抗）の関係から温度に変換して表示するために計測器が必要となります。
何れの温度センサ、計測器には少なからず個体差があるもので、その差を把握するためには計測器の校正：Calibration が必要となります。
温度の校正を簡単に記せば、ある温度を実現している装置に基準とする温度計を設置してその装置が実現している温度を決定し、同じ装置にあるもう一つの温度計の指示の差を特定する作業です。ここで“基準とする温度計”とは、ISO9000s の普及により広く認知されるようになった“トレーサビリティ”の取れた計測器・温度計となります。この温度計の校正、トレーサビリティを供給することが今の私の仕事となっております。
2019 年 5 月に SI 基本単位の定義が改定されたのは記憶に新しいところではないでしょ11●

令和5年度受賞者随想うか。この時に温度の単位の定義が改定されたのですが、ここで熱力学温度の単位はケルビン：K であり、私たちが日常扱っている温度はセルシウス度：℃です。日々
扱う温度：℃は、熱力学温度を近似する 1990 年国際温度目盛：ITS-90 により定義されています。これにより先に記しました水の沸点温度がそれまでの 100 ℃から 99.974℃（1 気圧時）と定義された、ということがニュースになっていたと記憶します。現在用いられている温度はこの ITS-90 に従って国家計量標準より校正事業者へ、そして社会へと供給されています。このような計量標準のトレーサビリティを供給する制度（JCSS）が整備されて 30 年を迎えましたが、温度に限らず産業や規格の発展により次
第に計測器のトレーサビリティが要求されるようになってきました。この傾向は今後もより厳密になっていくものと想像します。
トレーサビリティの取れた温度計を用いれば正しく温度を測定できるとは限りません。温度計、計測器も使用による劣化や経年により性能に変化が生じます。また、単に測定する対象に温度計を設置したら正確に測れるというものではなく、正しく測定するためには測定する環境に応じた設置の仕方、管理の仕方を考えなくてはなりません。現在、社会では様々な温度が用いられています。昨今のカーボンニュートラル、
水素エネルギーの利用に関係する液体水素の測定では− 253 ℃という低温を扱います。これまで産業の発展のために現場のプロフェッショナルの方々が如何に温度を正確に測定するかという課題に取り組み、温度の測定技術を築いてこられました。諸先
輩方に比べ若輩者の温度計屋ですが、温度を正しく伝えること―温度測定技術を通じて熱技術の発展に寄与できるよう努めて参ります。

＊ 山里産業株式会社 標準室 室長、第38回粉生熱技術振興賞受賞（令和5年度）

12

令和5年度助成研究●

令和 5 年度

助成研究

低重力場における材料燃焼性
評価手法の開発〈研究責任者〉
北海道大学
工学研究院 機械・宇宙航空工学部門
助教

金 野

佑 亮

水素添加が噴霧燃焼特性に及ぼす影響の解明〈研究責任者〉
北見工業大学工学部 機械電気系
教授

林 田

和 宏

●研究の目的●研究の目的

低重力場において固体材料の燃焼試験を実施可能な遠心機を開発する。そして、回転運動により発生する遠心力により、固体材料の燃焼特性に対する重力影響を評価可
能であることを科学的に明らかにする。本
課題を実現するために、航空機による微小
重 力 実 験 を 実 施 し、 国 際 宇 宙 ス テ ー シ ョ
ンで燃焼試験を行うことの実現可能性を示す。

水素混焼ディーゼル機関は、従来のディー
ゼル機関に比べると排ガス特性が変化する
ことが確認されているが、その理由について は 不 明 な 点 が 多 い。 そ こ で 本 研 究 で は、
雰囲気ガスへの水素添加が、燃焼反応ならびにディーゼル噴霧の発達過程、ディーゼ
ル噴霧の着火・燃焼特性に及ぼす影響について明らかにすることを目的とする。
●研究の概要●研究の概要
有人宇宙開発における解決すべき技術課
題として、月や火星での火災対策が挙げられている。火災を未然に防止するためには、材料の燃焼性を評価して、選別する必要がある。しかし、低重力環境を長時間安定して再現可能な試験施設は存在しない。本研
究 で は、 微 小 重 力 環 境 で 遠 心 機 を 活 用 し、
低重力場を再現する手法を提案する。遠心
機内の燃焼現象には遠心力以外にコリオリ力が作用する。固体の燃焼特性および火炎回りの流れ場計測を行い、一様な重力場で観 察 さ れ る 燃 焼 現 象 と の 違 い を 解 明 す る。
そして遠心機を用いて、固体材料の燃焼特性に対する重力影響を議論することの妥当性を示す。

水素混焼ディーゼル機関と従来のディー
ゼル機関の排ガス性能の違いは、機関筒内における燃料噴霧の着火・燃焼特性に起因すると考えられるが、具体的にどのような差異があるのかは明確ではない。本研究では、まず燃焼反応の違いを明確にするため、(1) 雰囲気ガスに水素を添加した層流拡散火炎の燃焼解析を行う。次に、(2) 定容容器を用いたディーゼル噴霧およびディーゼル噴
霧燃焼の詳細な観察を行うことで、水素混
焼ディーゼル噴霧火炎の燃焼特性を明らかにする。得られる知見は、水素混焼ディー
ゼル機関における燃焼改善に資するものであり、排ガス性能と機関性能の向上に寄与
できる。

13
●

過熱水蒸気を用いた蓄電デバイ
ス材料の合成〈研究責任者〉
東京工業大学
物質理工学院 応用化学系
准教授

谷

口

泉

令和5年度助成研究

金属錯体に基づく分子熱電素子の開発〈研究責任者〉
東京工業大学
科学技術創成研究院
化学生命科学研究所
助教

田 中

裕 也

●研究の目的●研究の目的

多孔質炭素内に遷移金属酸化物ナノ粒子が分散した複合体材料は、蓄電デバイスの電極材料や電極触媒として期待されている。本研究では、噴霧熱分解法と過熱水蒸
気焼成を含む熱処理により遷移金属酸化物
ナノ粒子が多孔質炭素粒子内に分散した複合体材料の合成法を確立することを目的とする。

熱電変換技術は排熱を電気エネルギーへ変換する、環境調和型のエネルギー獲得手法である。最近、安全・安価な有機材料に基づく熱電変換デバイスに注目が集まっている。一方、現状では有機分子材料の熱電性能は低い。そこで本研究課題では高い熱電性能を示す分子性化合物として金属錯体を含む熱電材料を提案・実現することを目的とした。

●研究の概要本研究では、スクロースと遷移金属硝酸
塩を溶解させた原料溶液を窒素雰囲気下で500 か ら 800 ℃ で 噴 霧 熱 分 解 す る こ と に より、アモルファス炭素＠遷移金属酸化物の複 合 体 マ イ ク ロ 粒 子 を 合 成 す る。 さ ら に、
この粒子を還元雰囲気および過熱水蒸気雰
囲気下で 400 ～ 900℃で熱処理することにより、ミクロおよびメソ孔を有する多孔質
炭素マイクロ粒子内に数十～数百 nm の遷移金属酸化物ナノ粒子が分散した炭素と遷移金属酸化物ナノ粒子が複合化された多孔質球状粒子の合成を行う。また、この材料のリチウムイオン二次電池負極材料への応用、さらにはリチウム硫黄電池の電極触媒への応用について検討する。

●研究の概要本研究では高い性能を持つ分子性熱電材料を開発すること目的とした。特にデバイスの集積性向上を志向して、単分子膜での実装を目指した材料開発を行う。具体的には単分子レベルでの伝導度が 10 -2 G 0 (1 G 0= 77.5 µS)、 ゼ ー ベ ッ ク 係 数 40 μ V/K を超える熱電材料の開発を目標とする。これが達成されると現時点で世界最高性能の単分子熱電材料となる。これを実現する戦略として、申請者が独自に展開している有機分子素子への金属錯体ドーピング法を用いて、（１）金属錯体によるエネルギー状態の制御と（２）金属錯体の集積化による金属間相互作用誘起を活用する。

14

令和5年度助成研究●

スマート浸炭処理の開発と鋼の高疲労強度化〈研究責任者〉
慶應義塾大学
理工学部 機械工学科
教授

小 茂 鳥

潤

環境発電のためのｎ型有機材料の開発〈研究責任者〉
東京都立大学
都市環境科学研究科
環境応用化学域
特任准教授

秦

慎

一

●研究の目的●研究の目的

申 請 者 は、2020 年 に 貴 財 団 の 補 助 を 受
け、高周波誘導加熱を利用した固体浸炭プ
ロ セ ス を 開 発 し た。 し か し そ の 時 点 で は、
砂時計型の疲労試験片への処理はできていなかった。本申請では、現在開発中の疲労試験片にも対応可能な処理システムを用いて、 構 造 用 炭 素 鋼 に 固 体 浸 炭 処 理 を 施 し、疲労特性の改善効果を明確にする。

大気中酸素影響されない熱力学的に安定な n 型有機熱電材料を開発し、正孔材料と組み合わせた双極型熱電モジュールへの適応を目指す。本申請の成果は、工場の排熱や生産工程で排出される熱を、電気エネル
ギーとして再利用し、工場設備監視や防災や医療の分野などで自立型システム用電源として活用する。これにより、少子高齢化が進む日本の脱炭素社会の構築に貢献する。

●研究の概要機械・構造システムの破壊事故防止のためには、それらを構成する部材の疲労特性を向上させることが最も有効な手段である。本研究では、鋼材の疲労強度の上昇を目的として開発中の新しい固体浸炭処理を施した鋼に対して、軸荷重の引張圧縮疲労試験を実施し、その疲労特性を明確にする。
その際、浸炭条件（深さやカーボンポテン
シャル）を変化させた試験片を準備し、疲
労特性の影響を調べる。また、一般的に行われているガス浸炭を施した試験片も準備
し、比較をする。

●研究の概要化石燃料の消費に伴う熱エネルギーは66% を 占 め て お り、 年 間 1 兆 kWh も の 未
利 用 排 熱 が 破 棄 さ れ て い る。 そ こ で 現 在、
CO 2 排 出 量 を 削 減 す る 観 点 か ら、 化 石 燃料由来の未利用排熱を電気エネルギーへ変換する熱電変換モジュールが注目されている。本課題では膨大な 150℃以下低品位熱か ら 高 効 率 に 電 力 を 得 る こ と を 目 的 と し、有機物で構成される有機熱電モジュールを
実 現 す る た め、 従 来 開 発 が 難 し い と さ れる n 型材料の開発を徹底的に行う。これによ り、 従 来 100µW 程 度 だ っ た 有 機 熱 電 モジュールで得られる電力を 1mW まで向上
させることを目標とし、エネルギー資源の有効活用に加えて、従来の防災・医療シス
テムを高効率化する。

15●バナジウムを用いた NbC 電極
触媒の高効率かつ炭素蓄積型
固相合成技術の開発〈研究責任者〉
新潟大学
自然科学研究科
准教授

齊 藤

健 二

令和5年度助成研究

データ科学による水素燃焼特性の開拓〈研究責任者〉
岐阜大学
工学部 機械工学科
准教授

朝

原

誠

●研究の目的●研究の目的

無機固体の固相生成経路を人為的に操作し、環境・エネルギーの両面で優れた合成技術を開発することは、エネルギー政策の転換を迎えている今日において重要な取り組みである。本研究では、電気化学的水素
生 成 反 応（HER） に 高 活 性 な 炭 化 ニ オ ブ（NbC）のサステナブルな合成技術を確立・発信することを目的とする。

水素社会において、高圧水素設備からの水素漏えいによるジェット火炎熱影響領域の把握や、需要拡大が見込まれる水素バー
ナーの開発に向け、水素燃焼特性のさらなる理解が必要とされる。そこで、情報科学と燃焼科学を融合させた“燃焼インフォマ
テ ィ ク ス ” で の 新 た な ア プ ロ ー チ に よ り、
水素燃焼の真理を探求する。

●研究の概要●研究の概要NbC は一般的に、Nb 2O 5 と炭素を用いたカルボサーマル法により得られ、温室効果
ガ ス の 排 出 と 約 1500ºC の 合 成 温 度 を 要 する。それに対して先行研究では、合成過程にバナジウムを介在させて合成経路を変化させると、770ºC で NbC の生成が始まることを X 線回折により確認した。本研究では、
実験化学的に捉えた合成中間体の構造情報を用い、第一原理計算により NbC の生成メ
カニズムを解明する。次に、770ºC で NbC
単一相を得るための合成条件を熱力学的ア
プローチより求める。最後に、各温度で得られた NbC 結晶の質と大きさを HER 活性に対してプロットし、最高性能を明らかにする。

まずは、水素噴流中にエネルギーを管理した着火源を配置し、ジェット火炎の発達
挙動を高速度カメラで撮影する。ノズル径、
圧力、着火源位置をパラメータとし、火炎自発光の時系列画像をビッグデータとして蓄積する。続いて、主成分分析などの情報科学の手法に基づき、ビッグデータから特徴量を抽出する。数学的処理により抽出される特徴量を時間モードと空間モードに逆変換することで、火炎長、浮き上がり高さなどを再定義する。さらに、特徴量の近似式を導出し、任意のノズル径、圧力、着火源位置などを代入することで、実験では未取得な条件での火炎の時系列画像を生成する。

16

令和5年度助成研究●

噴流の熱拡散制御に関する実験研究〈研究責任者〉
名古屋大学
工学研究科 自動車工学プログラム
教授

伊 藤

靖 仁

深層学習による伝熱面のミクロ特性の最適化〈研究責任者〉
大阪大学
工学研究科 機械工学専攻
教授

芝 原

正 彦

●研究の目的●研究の目的

申請者が行った深層強化学習と数値シ
ミ ュ レ ー シ ョ ン の 組 み 合 わ せ 研 究 に よ り、
噴流制御（熱拡散の促進および抑制）のた
め の 噴 流 最 適 初 期 流 速 分 布 が 同 定 さ れ た。
本研究では、その分布を実現できる噴流出口部の開発およびその実証実験を行い、その実用性を検証するとともに、更なる最適化に向けて乱流熱輸送機構の理解を深める。

熱界面材料との熱抵抗を極小化する伝熱面や沸騰伝熱時の気泡核生成を最大化するの伝熱面のミクロ特性（表面粗さ、濡れ性等）の２次元分布を高速に予測することを目的として、限定された数の分子動力学解
析の結果から、深層学習を用いて最適なミクロ特性の２次元分布を高効率に決定するための方法論を明らかにする。

●研究の概要●研究の概要申請者は、噴流の初期流速分布を変化させると通常では見られない噴流の発達や熱輸送がなされることを明らかにするとともに、拡散や混合の促進や抑制のための最適
初期流速形状を同定した。本研究では、その 分 布 を 実 現 さ せ る た め の ノ ズ ル 部（ アタッチメント）を作成し、風洞実験によってその有効性を検証する。具体的な応用として、既存の装置再現できるサイズである
カーエアコンを想定する。加熱噴流の流速を熱線温度計を用いて、温度を熱電対を用いて計測する。得られた結果を定量評価するとともに、乱流輸送構造をエネルギおよび熱拡散の観点から解析する。

本研究では、伝熱面のミクロ特性（表面粗さ、濡れ性等）の２次元分布をランダムに変化させた限定された数の分子動力学解析を実施し、①熱界面材料との間の界面熱
抵 抗 や ② 沸 騰 伝 熱 時 の 初 期 気 泡 核 生 成 数、を把握する。これらの①および②の特性と伝熱面ミクロ特性の２次元分布を教師データとして使用して、最適なミクロ特性の表
面 ２ 次 元 分 布 を 深 層 学 習 に よ り 推 定 す る。
その推定結果を元に、再度、最適に近い条
件で分子動力学解析を行って、深層学習を行うことにより、無数の表面条件中から①または②に最適な表面特性分布を決定す
る。

17
●

重縮合系硫黄ポリマーの合成と材料への応用〈研究責任者〉
大阪大学
理学研究科 高分子科学専攻
助教

小林

裕一郎

令和5年度助成研究

ナノシート積層構造を活用した
熱電変換材料〈研究責任者〉
大阪大学
理学研究科 物理学専攻
准教授

塩 貝

純 一

●研究の目的●研究の目的

研究全体の構想は硫黄ポリマープラット
フォームを構築し、現状の原油から生産されるプラスチックの代替材料とし、脱炭素社会を実現することによって持続可能な社会を構築することとする。本申請ではその基盤となる硫黄ポリマーの重縮合法を確立することを目的とする。

本研究では、従来の薄膜成長法と機械的剥離法に加えて、電気化学的エッチングを組み合わせた「極薄膜化」と「積層化」によって実現されるナノシートの人工積層構造を提案し、巨大熱電応答を示す熱電変換素子を実現する。本手法が今後の薄膜における熱流制御のための要素技術となると確信しており、本基金に申請する。

●研究の概要原油を原料とした炭素ポリマーの合成方
法は一般的にラジカル重合法と重縮合法が知 ら れ て い る。 硫 黄 ポ リ マ ー に お い て は、
ラ ジ カ ル 重 合 法 は 数 多 く の 報 告 が あ る が、
重縮合法の報告が殆どない。重縮合炭素ポ
リマーは多種のポリマーや合成法が開発され、炭素ポリマープラットフォームが構築され、それぞれのポリマー特性を活かした応用が成されている。本研究ではその炭素ポリマーの代替材料として硫黄ポリマーの社会実装を目的に、硫黄ポリマーにおける重縮合ポリマーの合成法を確立し、プラッ
トフォームを構築する。

●研究の概要超スマート社会の構築には、IoT 機器を駆動する持続可能な電源の構築が鍵となる。その候補として、体温や廃熱を電力に変換する熱電効果が注目されている。熱電性能の向上のためには、高電気伝導度と低熱 伝 導 度 を も つ 物 質 の 開 発 が 必 要 と あ る。
しかし、（電気伝導度）/（熱伝導度）= 一
定のウィーデマン・フランツ則のため、単一物質でこれを同時に満たすことは困難である。本研究では、ナノシート積層構造を活用することにより、幅広い物質選択による異種物質の積層が可能となり、既存の物
質科学の限界を突破する革新的熱電素子を
実証する。

18

令和5年度助成研究●

電子線改質したグラフェンの熱輸送特性解析〈研究責任者〉
大阪公立大学
工学研究科 電子物理工学分野
准教授

安 田

雅 昭

気相燃焼法による機能性微粒子の球状化〈研究責任者〉
広島大学
先進理工系科学研究科
化学工学プログラム
助教

平 野

知 之

●研究の目的●研究の目的熱 エ ネ ル ギ ー の 効 率 的 な 利 用 を 目 的 に、
熱輸送特性を 3 次元的に空間変調する材料
改質技術の確立を目指している。本研究では、高い熱伝導率をもつ積層グラフェンを対象に、電子線照射による欠陥導入を利用して、熱輸送特性の 3 次元空間変調とそれを利用した放熱、断熱および配熱の 3 次元制御実現の可能性を分子動力学法により理論解析する。

本研究では、化学組成と粒子サイズが精密に制御された 1µm 以下の球状ガラス微粒子の合成を目的として、申請者が独自に開発した燃焼反応器を用いた粉体球状化シス
テムの構築を行う。従来の合成手法（液相法、溶融法）では合成が不可能とされる新組成ガラスや準安定結晶を、提案する新燃焼合成法により作製することを試みる。
●研究の概要●研究の概要高い熱伝導率をもつグラフェンは欠陥や不純物の導入による構造改質により熱輸送特性を制御できることが知られており、電子線照射はその代表的な構造改質技術である。本研究では、申請者が独自開発した電子線改質の分子動力学法を利用して、積層グラフェンの電子線改質による熱輸送特性
変化を理論解析する。積層グラフェンへの
電 子 線 照 射 で は、 各 層 に 空 孔 欠 陥 が 生 じ、
層 内 方 向 で の 熱 伝 導 率 は 低 下 す る。 一 方、層間には架橋結合が形成され、層間方向での熱伝導率は増加する。本研究では、層内および層間の熱輸送制御を組み合わせた熱輸送特性の 3 次元空間変調構造とその改質
条件を分子動力学法により探索する。

近 年、 高 速 か つ 大 容 量 の デ ー タ 通 信 や､
電子デバイスの高機能化に伴い、電子部品の小型化がされている。そのため､ その内部に使用されるガラス粒子においても、効率よく樹脂中に充填させるために球状化と微粒化（0.1–1.0µm）が必要となる。しかし、
現状市販されている種々の機能性ガラス材
料はほとんどが 1µm 以上である。球状粒子の生産に使用できる火炎法は工業的に利用されている一方で、一般的な火炎は温度制御が困難であるため、低沸点成分を含む球状ガラスの生成は難しいとされる。本研究では、独自開発した温度・ガス組成が制御可能な火炎を用いて、球状ガラス材料開発
を行う。

19
●

機械学習による TiAl 基耐
熱合金組織の自動判定〈研究責任者〉
新居浜工業高等専門学校
環境材料工学科
准教授

當 代

光 陽

●研究の目的次世代ジェットエンジン用 Ti-48Al-2Cr2Nb 合金の力学特性はその微細組織制御によって最低化されている。本研究では、優れた画像認識能力を持つ人工知能技術（AI）の一つである畳み込みニューラルネット
ワーク（CNN）によって、推論計算コストの 最 小 限 化 と 高 精 度 の 自 動 判 定 を 実 現 し、今後の合金開発、品質管理およびメンテナ
ンス技術の飛躍的発展を目的とする。
●研究の概要次世代ジェットエンジン用 Ti-48Al-2Cr2Nb 合金の微細組織は熱処理や金属 3D プ
リンタにおける造形時の予熱によって制御可 能 で あ り、 こ の こ と 通 じ て 最 適 な 力 学
特性を実現している。本研究では、本合金の 組 織 制 御 に 重 要 な 温 度 領 域（1150 ℃ 〜
1400 ℃） に お い て そ れ ぞ れ 3 時 間 の 熱 処理を施し、各熱処理条件に対する微細組織
デ ー タ を 光 学 顕 微 鏡 お よ び SEM に よ っ て取 得 す る。 こ の デ ー タ に つ い て CNN を 用
い、さらに浅い階層のアルゴリズムを設計することで、推論計算コストの最小限化（各組織 10 枚程度の画像データ）で自動判別す
ることを目的とする。

令和5年度助成研究

20

令和4年度助成研究概要報告●

令和 4 年度

助成研究概要報告

原子層ナノ構造による熱電変換技術の研究
東北大学 電気通信研究所

准教授

大

塚

朋

廣

工業炉や燃焼装置から生じる排熱等の未利用の容量を抑えたゲート電極構造を開発した。このデエネルギーを活用する熱電変換技術は、エネル

バイスに高周波測定手法を適用したところ、明瞭

ギーの有効活用に向けて重要な技術である。ナノな高周波反射特性を観測することができ、原子層

構造デバイスは電子運動の高度な制御や観測が可材料における高周波反射測定を実現できた [1]。

能であるため、新しい熱電変換技術の創製、原理

さらに他の低ノイズ電気伝導測定手法についても検証に適した系である。またグラフェンや遷移金研究を行った。

属ダイカルコゲナイド等の原子層物質は特異な電そして原子層ナノ構造における電子移動の測定

子物性を示し、これら用いれば、原子層物質の特を行った。量子ドット等のナノ構造では、量子閉性を生かした新しい微小エネルギー変換デバイス

じ込め効果や単電子効果により、その内部に特徴の可能性がある。そこで本研究では、原子層ナノ的なエネルギー準位が形成され、熱電変換の際の構造デバイスの作製、電子状態測定技術を開発し、エネルギーフィルタとして活用できる。そこでこデバイス内での電子移動を調べ、原子層ナノ構造

れらのエネルギー準位と有限温度の電子溜めを結による熱電変換技術に関する研究を行った。

合させ、熱により誘起される電子移動の観測を

原子層材料を用いてナノ構造デバイスを作製す行った。またこの現象の温度による変化についてるためには、まずその作製技術が重要となる。従も調べた。また高感度測定技術等を活用すること

来の半導体微細加工技術を活用しつつ、原子層材

により、関連する研究についても貢献を行った。

料の性質に応じた技術が必要となるため、本研究窒化ガリウム欠陥量子ドット伝導特性の測定、解ではこれらの研究を行った。原子層材料はバルク

明や、高速フィードバック回路を活用した電荷材料からの剥離により得られ、これデバイス作製

センサのダイナミックレンジの改善等に貢献しに必要となる基板の上に転写する。この転写の際た [2,3]。

のプロセス条件、使用材料等について最適化を

以上のように、本研究では原子層ナノ構造によ行った。また原子層材料に対する微細加工プロセ

る熱電変換技術に関して、原子層ナノ構造デバイスの最適化を行い、熱電変換ナノデバイスの作製

スの作製、電子状態測定手法の開発や、熱誘起のに必要な技術開発をおこなった。そしてこれらを電子運動の測定、解明を進めることができた。こ活用して原子層ナノ構造デバイスを作製した。

れらは物性科学等の観点から重要であるだけでな

次に原子層ナノ構造内部の電子状態を解明するために、原子層材料における局所電子状態測定手

く、原子層材料を活用した熱電変換デバイス等の応用においても有用になる。

法の開発を行った。従来の半導体ナノ構造デバイ

さいごに、本研究の実施にあたり公益財団法人

スでは高周波反射測定と呼ばれる手法が用いられ

谷川熱技術振興基金のご支援を頂きました。心よている。これはデバイス内の電荷状態を調べるた

り御礼申し上げます。

めの高感度センサを形成し、これを内包した高周波共振器を形成して反射する高周波を測定、解析する手法である。これによりナノ構造内の電子状
態を電子一個のレベルで高感度かつ、高速に測定できる。しかしながら従来の原子層デバイス構造
では、大きな寄生容量が生じ、高周波をうまく印加できない問題があった。そこで私たちは、寄生

参考文献[1] T. Johmen, M. Shinozaki, Y. Fujiwara, T. Aizawa, andT. Otsuka, Radio-Frequency Reflectometry in Bilayer
Graphene Devices Utilizing Microscale Graphite BackGates, Phys. Rev. Appl. 20, 014035 (2023).
[2] K. Matsumura, T. Abe, T. Kitada, T. Kumasaka, N. Ito,
T. Tanaka, K. Nakahara, and T. Otsuka, Channel Length
Dependence of the Formation of Quantum Dots in GaN/

21●

AlGaN FETs, Appl. Phys. Express 16, 075003 (2023).
[3] Y
 . Fujiwara, M. Shinozaki, K. Matsumura, K. Noro, R.
Tataka, S. Sato, T. Kumasaka, and T. Otsuka, WideDynamic Range Charge Sensor Operation by High-Speed

令和4年度助成研究概要報告

Feedback Control of Radio-Frequency Reflectometry,
Applied Physics Letters 123, 213502 (2023).

希土類系化学蓄熱材による低温排熱の利用
金沢大学 理工研究域 機械工学系

【緒言】

教授

春

木

将 司

脱水・水和反応について検討した。

現在、工場などでは 250℃以下の比較的低温の排熱が多量に未利用のまま捨てられている。しかY2(SO4)3(s) + xH2O(g) ↕ Y2(SO4)3 • xH2O(s)（1）

しながら、これらの未利用熱を有効に利用することで、化石燃料の使用量を削減でき、地球温暖化

水 和 実 験 に お い て、 純 度 99.9% の 硫 酸 イ ッ ト

問題やエネルギー問題解決の一助となる。未利用

リ ウ ム 8 水 和 物（Strem Chemicals 社 製、 純 度

熱の利用技術の一つに蓄熱があり、大きく分類す99.9%) を加熱脱水した硫酸イットリウムを用いると、顕熱蓄熱、潜熱蓄熱ならびに化学蓄熱があた。熱膨張黒鉛との複合化は、所定量の硫酸イッる。中でも化学蓄熱は、脱水・水和などの可逆反トリウムと熱膨張黒鉛をミルによって粉砕・混合

応の際の吸熱と発熱を利用する蓄熱技術であり、した粉体状混合物を油圧プレスによって円板状に

蓄熱の状態を長期間保つことも可能であり、蓄熱成型することによって行った。使用した水和実と熱利用の時間・距離のギャップを作ることが可

験装置の概略図を図 1 に示す。実験では、あらか能であり、注目されている技術である。

じめ反応器ならびに水蒸気供給ラインを所定の温これまで化学蓄熱は、水酸化マグネシウム / 酸

度に昇温した。次に、窒素流量を調整した後、天化マグネシウムや水酸化カルシウム / 酸化カルシ

秤から吊り下げられたワイヤーに取り付けたメッウムなど、比較的高い温度の蓄熱について研究がシュバスケットにサンプルを置いた。その後、水進められてきた。一方、近年、希土類系元素の硫蒸気を窒素に同伴させ反応器内へ供給し水和を開酸ランタン / 硫酸ランタン一水和物の脱水・水和始した。水和数の経時変化はサンプルの質量増加

反応によって、250℃程度の低温の熱を蓄熱できの経時変化から算出した。

ることが明らかになった。本研究では、材料選択の自由度拡大のため、硫酸ランタンと同じ希土類【結果及び考察】

系化合物の硫酸イットリウムに着目し、高熱伝導

水和温度 ( 反応器温度 ) がペレット状サンプ

化のために熱膨張化黒鉛と複合化した硫酸イット

ルの水和反応に与える影響を、水蒸気濃度 18.4

リウム / 熱膨張黒鉛蓄熱材の脱水・水和特性を明

mol/m3 に お い て 調 査 し た。 水 和 温 度 を 110 ℃、らかにすることによって、硫酸イットリウム化学

130℃、150℃とした結果を図 2 に示す。図より、蓄熱材のプロセス設計の基盤データを得ることを

本研究の条件における平衡水和数の最大値は 3 で目的とした。

あり、水和温度が 150℃では平衡水和数は 1 であった。また、110℃と 130℃においてはともに平衡【研究方法】
本研究では、式 (1) に示す硫酸イットリウムの水和数は 3 であったが、水和速度に大きな違いが
見られた。

22

令和4年度助成研究概要報告●

図 1 水和実験装置の概略図

図 2 ペレット状サンプルの水和実験の結果【結言】
本研究では、硫酸イットリウム化学蓄熱材に着目し、水和反応性 ( 放熱特性 ) を調査した。その結果、水和温度によって、水和挙動が異なり、放熱量が大きく異なることが示唆された。今後は引き続き、放熱挙動ならびに脱水挙動と操作条件の関係について調査していく予定である。

23●

令和4年度助成研究概要報告

水素の特性を生かした革新的内燃機関の開発
静岡大学 学術院工学領域 総合科学技術研究科

准教授

吹

場

活

佳

本研究では水素燃料による高効率な航空用推進は技術的な障壁が高い。そこで、エキスパンダサ器の開発を目標として、水素をエンジン周囲の流イクルを実用化する１段手前の実証機として、新路で加熱し、タービンを回すエキスパンダサイク

たに「ガスジェネレータサイクルパルスデトネー

ルのエンジンの開発研究を実施した。燃焼器にはションエンジン（GG-PDE）」を提案しまずはこれ

自己圧縮により自発的に高圧を得ることができる

により自立運転を目指すこととした。GG-PDE で

デトネーションエンジンを採用することでエキス

は Ex-PDE より若干性能は劣るものの、低回転数

パンダサイクルに必要な高い熱流束を得る。エキでも運転が可能であるというメリットがある。

スパンダサイクルエンジンは水素の高い比熱を生かして燃焼ガスから熱を回収するため、高い熱効率が期待できる。研究は（1）新サイクルによる（2）パルスデトネーションエンジン燃焼器の試作、運転

エンジンの性能解析、（2）パルスデトネーション

エンジンの自立運転を目指して、まずは燃焼器

エンジン燃焼器の試作、運転、（3）ターボチャー

部分の試作と運転実験を実施した。図１に試作しジャー運転による成立性の検討、の３段階に分けたパルスデトネーションエンジン燃焼器を示す。

て実施された。

設計は共同で研究を実施している埼玉大学のメンバーと協力して実施した。広大な敷地を有する室（1）新サイクルによるエンジンの性能解析

蘭工業大学の白老実験場を活用し、2023 年 8 月に新しく提案する「エキスパンダサイクルパルス

屋外燃焼実験を実施した。今回は空気をボンベか

デトネーションエンジン（Ex-PDE）」の成立性にら供給した。燃料である水素と空気を混合し、最関する解析を実施した。エンジンで発生する熱の大 20 Hz で燃焼実験を行った。10Hz 程度の場合

うち、壁面を通して排出される分を見積もり、エは良好な燃焼が行われ、デトネーション波の発生

キスパンダサイクルで得ることができる熱量を算を確認することができた。燃費の指標である Isp

出した。この熱によりタービンを回転させ十分な（比推力）は 2600s 程度となり、おおむね期待し空気を供給することが可能かどうか検討した。また値を得ることができた。しかし 10Hz を超えるた最終的に得られる推力性能、燃費性能について

回転数では燃焼が不完全となり、十分な性能を得計算した。結果として、成立は可能なものの、エることができなかった。今後燃焼器の形状や入口

ンジンの回転数を十分に上げないと空気供給に必部分のノズルの損失を抑えることで改善が可能で要となる熱量を供給できないことが分かった。研あると考える。

究の初期の段階で高回転でエンジンを運転するの

図 1：パルスデトネーションエンジン燃焼器実験装置

24

令和4年度助成研究概要報告●（3）ターボチャージャー運転による成立性の検討のである。燃焼ガスを用いる際はターボチャー

上記の PDE 燃焼器の実験はボンベを用いて空ジャー上流に燃焼器を取り付け、プロパンガスを気を供給したが、最終的にエンジンシステムとし燃焼させたガスをタービンに供給した。圧縮機にて自立運転を行うためには、ターボ機械を用いてより 30g/s、1.2atm 程度の空気が供給可能である

空気を供給する必要がある。そこで自動車用ター

ことを確認した。これは（2）の PDE 燃焼器実験でボチャージャーを購入し、常温空気および燃焼ガ

用いた空気流量、圧力を上回るものである。これ

スを用いた回転試験を実施した。図 2 に実験ににより提案したエンジンサイクルが成立すること用いたターボチャージャーと、実験時の配置図をを確認することができた。

示す。ターボチャージャーは小型の自動車用のも

図 2：ターボチャージャー回転試験

最後になりますが、本テーマのような萌芽的な

法人谷川熱技術振興基金に深く感謝申し上げます。

段階の研究に資金を提供していただいた公益財団

エンジン排気CO2回収用疎水性吸着材の検討
静岡理工科大学 理工学部 機械工学科

1. 背景および目的

准教授

野

内

忠

則

す。本装置は、試験ガス供給部、CO₂ 吸着部およエンジンの完全脱炭素化のため、ゼオライトをびガス分析部から構成される。試験ガス供給部は、用いた物理吸着法によるエンジン用 CO₂ 分離回

ガソリンエンジンから成る。表 1 に試験に用いた収装置の実現を目指している。本研究では、疎水エンジン的特性を示す Si/AL 比（シリカアルミナ比）のの諸元を高いゼオライトを用いて、ゼオライトの Si/AL示す。

比の違いがエンジン排気 CO₂ の吸着・脱離特性に及ぼす影響を明らかにすることを目的とする。
2. 実験方法および条件（1）CO₂ 吸着特性の検討
図 1 に CO₂ 吸着実験時の実験装置の概要を示

図1

Experimental setup

25
●

表1

令和4年度助成研究概要報告

Main specifications of the engine for the tests

Engine type−Air-cooled 4-stroke single cylinder gasoline engine

Displacement

cm3

25

Bore × strokemm

35 × 26

Compression ratio−

8.0 : 1

表 2 に、実験に用いたゼオライトの仕様を示す。

約 30 分とした。

高い CO₂ 吸着率を得るために、基準のゼオライ

表3トとして、細孔径と細孔容積が最大のゼオライ
ト 13X（東ソー、合成ゼオライト、F-9）を用い

Test engine operating conditions

Unit

Value

Engine speed, Ne

rpm

4000 ± 150

Load

−

No loadExhaust gas flow rate

L/min

17 @25℃

13X と同一の骨格構造、細孔径および陽イオン（ナO2vol. %

0.7

ト リ ウ ム ） を 持 つ。NaY 型 は、Si/AL 比 が 2.75

CO2vol. %

11.4

CO

vol. %

5.7

THC

vol. ppm

690

NO

vol. ppm

223%

93.6 @26℃

た。形は球状で、直径は 2.36 ～ 4.75 mm である。
13X は、Si/AL 比が 1.3 と小さく、親水性の特性を示す。比較する疎水的な特性を持つゼオライト
として、NaY 型ゼオライトを選定した。NaY 型は、であり、13X に比べて疎水的な特性を示す。形状はφ 1.5 mm ペレットである。図 2 にゼオライト
カラムの寸法を示す。
表2

Zeolite type and zeolite column

Shape: bead（Φ 2.36 – 4.75）
13X
Zeolite type

Si / AL：1.3

Relative humidity（2）CO₂ 脱離特性の検討

排気吸着実験後、ゼオライト容器の加熱（約Total amount: 487g（dried）

300℃に上昇）と減圧（約 -100 kPa）を 120 分行っ

Shape: pellet（Φ 1.5mm）

た。この加熱と減圧により、吸着成分が脱離する。

NaY Si / AL：2.75
Total amount: 359g（dried）
Zeolite column

Items

Volume: 0.8L

加熱・減圧操作後に、ゼオライトカラムへ空気（60L/min）を導入（パージ）し、カラム内の残留成分を調査した。また、NaY 型ペレットについて
は、脱離性能が改善される可能性があることから、吸着と加熱・減圧を 3 回繰り返した後にパージを行った。
3. 実験結果および考察（1）CO₂ 吸着特性の検討
図 3 に、エンジン排気吸着実験の結果を示す。
13X 型粒を見ると、排気をカラムに導入した直後、

図2

Specification of the zeolite column

エンジンの排気条件を表 3 に示す。空間速度は

CO₂ の 対 入 口 濃 度 比 は 0 で あ り、CO₂ が 完 全 に吸着されている。しかし、排気導入開始後 6 分程
で、CO₂ は出口から流出（破過）して始めている。

約 1275 h で あ る。 な お、 本 研 究 で は、CO₂ のなお、CO₂ 破過時間は、7.7 分であり、CO₂ 破過破過時間を、容器出口側の CO₂ 濃度が容器入口

点 で の CO₂ 総 吸 着 量 は、0.054 kg-CO₂/kg- 吸 着

CO₂ 濃度の 5% に達した時間と定義した。吸着実剤であった。また、吸着力の強い成分は、H₂O、

験時間は、CO₂ の吸着性能が低下するまでとし、

THC、CO₂、NO、CO の順であることが分かる。

-1

26

令和4年度助成研究概要報告●

カラム入口、出口および内部の温度変化を見ると、粒と同一であるが、NO の吸着力が、13X 粒と比

排気導入直後に、カラム内部上流の温度が上昇し

べて強くなった。カラムの温度変化をみると、排ている。これは、吸着熱によるものである。その

気導入後に、内部温度が上流から下流にかけて上

後、温度上昇は、内部の中流から下流へ移動した。

昇している。これは 13X と同一であるが、NaY

これは、吸着帯が下流側へ移動していることを意型ペレットの方が、温度の上昇の勾配が急になっ味する。

ている。これは、前述した吸着帯の長さが短い事

一 方、NaY 型 ペ レ ッ ト を 見 る と、CO₂ 破 過 時に起因していると考えられる。

間は 7.6 分、CO₂ 破過点での CO₂ 比吸着量は 0.078

以 上 の こ と か ら、NaY 型 ペ レ ッ ト は、CO₂ 比

kg-CO₂/kg- 吸着剤であり、13X 粒よりも高い結吸 着 量 が 0.078 kg-CO₂/kg- 吸 着 剤 で あ り、13X

果となった（図 4）。また、CO₂ 破過後は、対入粒に対して約 44% 増加した。また、NO がやや強口濃度比の上昇が速くなった。これは、CO₂ 吸

く吸着されると共に、吸着熱による温度上昇が速

着帯の長さが短いことに起因すると考えられる。

くなること等が分かった

CO₂ 以外の成分を見ると、吸着力の序列は、13X

図3

図4

Engine exhaust adsorption characteristics

Comparison of CO₂ adsorbed amounts between 13X bead and NaY pellet

27●

令和4年度助成研究概要報告

トは、パージ無しで吸着と加熱・減圧を 2 サイク（2）CO₂ 脱離特性の検討
エンジン排気を吸着したゼオライトを加熱・減ル繰り返した後の結果であることを考慮すると、圧した後、カラム内の残留成分を調査した結果を13X に比べて CO₂ の脱離性能が優れているとい

図 5 に示す。なお、NO は検出されなかったためえる。また、NaY 型では、THC 濃度がピークで除外している。

約 40 ppm 検出されており、13X 粒に比べて高く

13X 粒 で は、CO₂ が 最 も 高 い 濃 度 で 検 出 さ れなった。THC の絶対量は少ないが、NaY 型におており、ピーク濃度は約 0.5% であった。次いで、いては THC が残留しやすい可能性があり、このCO、THC の順に検出された。5 分程で、何れの原因については今後の検討課題としたい。
以上から、NaY 型ペレットは、13X 粒に比べて成分も濃度がほぼ 0 となっている。
一方、NaY 型では、CO₂ 濃度のピークは 0.15%

CO₂ が脱離し易いことが明らかとなった。

であり、13X 粒よりも低くなった。NaY 型ペレッ

図5Residual gas concentrations during the air purge (60 L/min)

粒 に 比 べ て、 約 44% 高 く な っ た。 ま た、 加 熱・

4. まとめ
1）ガソリンエンジン排気をゼオライト 13X 型

減圧による CO₂ の脱離も 13X に比べて、容易で粒および NaY 型ペレットに流通させた場合、両あることが分かった。即ち、実ガソリンエンジン

者 と も 排 気 成 分 が H₂O > THC > CO₂ > NO >排気 CO₂ の吸着・脱離の観点では、NaY 型ペレッCO の順に強い吸着を示した。しかし、NaY 型は、トの方が 13X 粒よりも優れた特性を示すことが分NO の吸着がやや強くなり、吸着熱によるゼオラ

かった。

イトの温度上昇が速くなる傾向が見られた。
2）NaY 型ペレットは、CO₂ 破過点での CO₂ 比今後は、上記結果のメカニズムを解析すると共吸 着 量 が 0.078 kg-CO₂/kg- 吸 着 剤 で あ り、13Xに、他のゼオライト種でも検討する予定である。

固体酸化物CO2電解セルのオペランド観察立命館大学 理工学部 機械工学科

1. はじめに

准教授

渡

部

弘

達

きる。しかし、SOEC に用いられる Ni 系カソー

固体酸化物電解セル（SOEC）は、CO2 を化成

ドは高温 CO2 雰囲気にあり、Ni が容易に酸化さ品の原料や鉄鉱石の還元ガスとなる CO に変換でれるため、性能低下の要因となる。本研究では、

28

令和4年度助成研究概要報告●

SOEC の電解モードにおけるカソード酸化挙動をが で き る。 本 実 験 で は、Ni/YSZ 側 の み CO2 雰

オペランドで捉えられる実験システムを構築し、囲気とし、電気分解を行う。CO2 電解前に Ar 雰

電解モードにおける CO2 酸化抑制効果を引き出す

囲 気 と し、 セ ル を 加 熱 し、 セ ル 温 度 が 650 ℃ で知見を創出する。

一 定 と な っ た 後、CO2 を 供 給 す る。 こ こ で は 非電解モードと電解モード（定電流モード、電解電解 140mA/cm2）における Ni/YSZ カソードの2. 実験方法
図 1 にオペランド観察用 SOEC 実験装置を示

XAFS（X-ray Absorption Fine Structure）分析

す。実験にはカソードに Ni/YSZ、電解質に YSZを行い、Ni 酸化挙動のその場観察を行った。セ

（φ 8, 厚さ 200 μ m）、アノードに LSM/YSZ かルのオペランド分析は立命館大学 SR センターのらなる三層構造の電解質支持型セルを用いた。電BL-3 硬 X 線 XAFS ビームラインで実施した。

極の直 径 は φ 6 で あ る。 図 2 に オ ペ ラ ン ド 分 析

図 3 に BL-3 実験ハッチ内部の様子を示す。検のための Ni/YSZ カソード表面の概略図を示す。

出器は照射 X 線に対して直角に設置されている。

集電体には Ag ペーストと Ag メッシュを用いて照射 X 線を Ni/YSZ カソード法線に対して 45 ゜

いるが、Ｘ線照射のために Ni/YSZ 中心のφ 3 ので入射させ、X 線の入射方向に対して 90°の方向部分には集電体は用いていない。実験装置上部にに置かれた X 線検出器により、Ni/YSZ カソード

は X 線を透過するカプトン窓が設置してある。試表面から放出される蛍光 X 線の強度を測定した。

料ステージの下部をヒーターで加熱し、セル部分

Ni K 吸収端はエネルギー幅 8.3 〜 8.4 keV で測定

のみ局所的に高温にする。本実験装置は、アノーした。非電解モード、電解モードともに、CO2 供

ド側とカソード側に異なるガスを供給すること

給前の Ar 雰囲気と、供給後 10 分毎に測定した。

図1

図2

SOEC device for operando X-ray analysis

Ni/YSZ cathode for operando X-ray analysis

29
●

図3

令和4年度助成研究概要報告

BL-3 experimental hatch in SR-center, Ritsumeikan Universityに white line が現れた。これは Ni が酸化された

3. 結果と考察
図 4 に、非電解モード (a) と電解モード (b) のことを示している。一方、 電解モード (b) では、

Ni/YSZ の XANES（X-ray Absorption Near

CO2 供給後も、NiO を示す white line は現れていEdge Structure）スペクトルを示す。非電解モーない。つまり、電解モードでは CO2 酸化が抑制さ

ド (a)、電解モード (b) ともに、Ar 雰囲気の Ni/れている。CO2 電気分解では、酸素イオンがカソー

YSZ は 8330eV 近 傍 に Ni を 示 す shoulder peak

ド側からアノード側に輸送されるため、カソードが存在し、Ni が酸化していない。しかし、非電側の Ni/YSZ が酸化しにくい状態にあるためと考解モード (a) においては CO2 雰囲気で 30 分経過えられる。

す る と、shoulder peak が 消 失 し、8340eV 近 傍

図4

XANES spectra of Ni/YSZ in CO2, 650℃

30

令和4年度助成研究概要報告●をオペランド XAFS 分析から明らかにした。今4. まとめ本研究では、固体酸化物形 CO2 電解セルをオペ

後は、電解電流などの各種条件や電極材料の酸化ランド分析できる実験システムを構築した。CO2

挙動について分析を進め、CO2 酸化耐性のある電電気分解では、カソードが酸化しにくくなること

極開発を進める。

超高圧合成法を用いたゼロ熱膨張材料の創製
大阪公立大学 工学研究科 物質化学生命系専攻

本課題では、超高圧合成法（数万気圧以上・千

教授

山 田 幾

也

は困難であった。

ºC 程度の超高圧・高温条件で物質を合成する手法）

図 1 に、SPring-8 BL02B2 ビームラインで収集を用いて、複合遷移金属酸化物 CaCu3Fe4O12 におした放射光 X 線回折データのリートベルト解析にいて Fe の一部を Mn で置換することによってゼ

よって得られた、CaCu3Fe4–xMnxO12（いずれもロ・負熱膨張が発現することを明らかにし、メカ立方晶構造）における格子定数 a の温度依存性をニズム（電荷移動スイッチング）を解明した。

示す。Mn 置換量 x の増加によって挙動が大きく

超高圧合成法は人工ダイヤモンドなどの実用超変化した。x = 0.25–1 においては、室温近傍の幅

硬材料の製造に使われているほか、種々の無機

広い温度範囲で、昇温時に体積が収縮する負熱膨化合物群における物質・材料探索の手法として張が観測された。線膨張係数はαL = − 2.98（14）も有用であることが知られている。研究実施者

× 10 −5 K −1（x = 0.25）、−2.22（9）× 10−5 K− 1（xらは四重ペロブスカイト型酸化物を中心に、10= 0.5）となり、10–5 K –1 オーダーの大きな負熱膨

万気圧 以 上 の 圧 力 領域 を 活 用 し た 新 物 質 探 索・張を示すことがわかった。さらに、x = 1.5 にお材 料 開 発 を 行 っ て き た。CaCu3Fe4O12 は、 研 究

いて 90–350 K において、線膨張係数が極めて小実 施 者 ら が 2008 年 に 新 物 質 と し て 報 告 し た 四

さなゼロ熱膨張（αL = 3.2（1.4）×10–7 K–1）が生

重ペロブスカイトである。室温おける価数状態

じることがわかった。x ≧ 1.5 では単純な正熱膨は Ca2+Cu2.4+3Fe3.65+4O12 の イ オ ン モ デ ル で 表 記張を示したことから、限られた組成において価数

さ れ る が、210 K 以 下 の 低 温 に お い て Fe 価 数

不安定性が生じ、温度変化によって別の価数状態

が 増 大 す る Cu–Fe 間 電 荷 移 動 転 移（3Cu2.4+ +へと遷移することが、負・ゼロ熱膨張の要因であ

4Fe

3.65+

→ 3Cu

2.2+

+ 4Fe

3.8+

）が起こる。電荷移動に伴い CaCu3Fe4O12 の格子は不連続に収縮する。

ると推定した。
図 2 に、リートベルト解析に基づいて得られた

CaCu3Fe4O12 において、Fe または Cu を別の遷移

CaCu3Fe4–xMnxO12（x = 0, 0.1, 0.25, 0.5）におけ金属元素で部分的に置換した場合、温度変化に対る金属 - 酸素結合長の温度依存性を示す。冷却過して安定な価数状態が変化し、負熱膨張やゼロ熱程における挙動が x = 0 と x = 0.25, 0.5 とでは全膨張などの熱応答が生じると期待されるが、これく異なっており、x = 0.25, 0.5 における負熱膨張

までに負・ゼロ熱膨張材料化を目的とした研究のは、冷却時の Cu–O 結合の収縮・（Fe,Mn）–O 結

報告はなかった。

合の伸長と対応していることがわかった。金属 –本 研 究 で は、 超 高 圧 合 成 法 に よ っ て

酸素結合長の伸縮は、金属イオン半径の膨張・収CaCu3Fe4O12 における Fe の一部を Mn に置換し縮、すなわちイオン価数の変化に対応しているとた 化 合 物 CaCu3Fe4–xMnxO12 を 試 み、 良 質 の 試解釈される。つまり、構造解析の結果に基づくと、料を合成することに成功した。Mn 以外にも Ti

x = 0.25, 0.5 における負熱膨張は、Cu–Fe 間電荷などの遷移金属元素による置換を試みたが、熱膨移動が x = 0 とは逆方向に生じていることによっ張挙動を詳細に調べるのに適した試料を得ることて発現していると推測できる。

31●

上述の CaCu3Fe4–xMnxO12 における負・ゼロ熱膨張のメカニズムを直接的な電子状態観察によって明らかにするため、SPring-8 BL14B2 ビームラ

令和4年度助成研究概要報告

められた結果、ゼロ熱膨張挙動を示したと判断される。
以上のとおり、本研究課題では超高圧合成法でインにおいて放射線 X 線吸収分光測定を実施し得られた四重ペロブスカイト CaCu3Fe4–xMnxO12た。スペクトルの一例として、図 3（a）に x = 0.25において負・ゼロ熱膨張を実現し、結晶構造解析・における Cu K 吸収端スペクトルの温度変化を示

X 線分光に基づくメカニズムの解明を行った。部す。300 K から 10 K への冷却過程において吸収

分元素置換によって母物質とは逆方向の電荷移動

端が高エネルギー側へシフトしているのは、Cuを誘起し、負・ゼロ熱膨張材料化できるという知価数の増大に対応している。他の組成・元素の吸見は、負・ゼロ熱膨張材料の新しい設計原理とし収スペクトルについても同様に解析を行い、図 3て有用である。

（b）に各吸収端の温度依存性をまとめた。x = 0.25と 0.5 の負熱膨張挙動を示す温度範囲の冷却過程において、Cu 吸収端の高エネルギー側へのシフ
トと Fe 吸収端の低エネルギー側へのシフトが対となって生じており、Cu–Fe 間電荷移動（Cu から Fe への電子移動）が起こることで負熱膨張が生じたことが明らかとなった。x = 1 においては、
通常の正熱膨張と相殺し合う程度に電荷移動が弱○主な成果（査読つき原著論文）[1] "Switching of Intermetallic Charge Transfer and Negative
Thermal Expansion in Mn-Doped CaCu3Fe4O12" I. Yamada etal., J. Phys. Chem. C 2023, 127, 19213–19219.
[2] "Near Zero Thermal Expansion and Electrocatalytic
Activity Induced by Unusual Valence Transformations in
Quadruple Perovskite Oxide CaCu3Fe4 − xMnxO12" M. Goto, I.
Yamada et al., manuscript in preparation.

図 1 CaCu3Fe4–xMnxO12（x = 0.25, 0.5, 1, 1.5, 2, 3）における格子定数αの温度依存性。

32

令和4年度助成研究概要報告●

図2 C
 aCu3Fe4–xMnxO12（x = 0, 0.1, 0.25, 0.5）における金属 – 酸素結合長の温度依存性。

図 3（a）CaCu3Fe4–xMnxO12（x = 0.25）における Cu K 吸
収端スペクトル。
（b）CaCu3Fe4–xMnxO12（x = 0.1, 0.25, 0.5）の Cu（上）、Fe（中）、Mn（下）の K 吸収端エネルギーの
温度依存性。

33●

令和4年度助成研究概要報告

導電性高分子の熱電特性に及ぼす添加剤効果
広島大学 先進理工系科学研究科 応用化学プログラム 准教授

世界で消費される一次エネルギーのうち、約 3

今

榮

一

郎

望まれる。
（ZT≥1.0 が実用化の目安とされている）

分の 2 が未利用のまま排熱として地球環境に棄てられている。この排熱の 80 % 以上が 200℃以下の中低温排熱エネルギーであるが、この温度域の熱は周囲との温度差が小さいために回収効率が低

最近、導電性高分子が有機化合物でありながらく十分な排熱利用が行えない。この排熱によって熱電変換材料として機能することが見出され、産生成する熱エネルギーを電気エネルギーに直接変官学の多くの研究者から高い関心を集めている。

換（熱電変換）し、回収することができれば、電導電性高分子は、200℃以下の温度域でも発電で気依存性の高い現代社会に大いなる貢献ができきる上に、熱伝導度（κ）が無機材料に比べて１る。このような観点から、熱電変換デバイスは再桁以上低い（一般に 1W/mK 以下）という性能面

生エネルギー技術の一つとして有望視されていでの利点を有する。さらに、製造プロセス面におる。

いても安価、軽量、低毒性、フレキシブル、プリ

一般に、熱電エネルギー変換の効率は、温度差ンタブルという特徴を有している。ただ、導電性あたりの出力電圧を決めるゼーベック係数（S ）、

高分子の電気伝導度やゼーベック係数は無機材料

素子の内部抵抗を決める電気伝導度（σ）、熱のと比べると依然として低く、これらを改善し、高流れに対して維持できる温度差を決める熱伝導度

い PF 値を有する材料を開発できれば実用化に結（κ）に支配され、これらの因子から下式のようにび付く可能性を大いに有している。

導かれる無次元性能指数（ZT ）が大きい材料ほ

本研究では実用化を意識し、自立性がありながど熱電変換性能に秀でているということを意味す

ら、高い電気伝導性を有する有機熱電変換材料をる（T は平均の作動温度）。また、この式において開発することを目的として、ポリ（3,4- エチレン分子に示したゼーベック係数の二乗と電気伝導度

ジオキシチオフェン）（PEDOT:PSS、図１）にイの積（S σ）は、電力因子（Power Factor, PF=S σ）

オン性液体（IL）として 1- エチル -3- メチルイミと呼ばれる。以上の関係から、優れた熱電変換特

ダゾリウム テトラシアノボレート（EMIM:TCB、性を示す（高い ZT 値を有する）には、熱伝導度

図２）を添加し、ドロップキャスト法によって作が低く（低κ）、電力因子が高い（高PF ）ことが製した自立膜の熱電変換特性を調査した。

22

図１：PEDOT:PSS の化学構造

図２：EMIM:TCB の化学構造

PEDOT:PSS 水分散液 1 g に対し、所定の量（15,板上にドロップキャスト法によって製膜し、水洗30, 45, 60, 75 μ L）の EMIM:TCB を添加し、室した。すると、興味深いことに水中でポリマー膜

温で 24 時間攪拌した。得られた溶液をガラス基がガラス基板から容易に剥離した。このポリマー

34

令和4年度助成研究概要報告●

膜はピンセットでつまみだすことも可能であり

電気伝導度の大きな変化の理由について X 線光（IL を添加していない PEDOT:PSS は水中で膜が電子分光測定、X 線回折測定を用いて解析したと溶けだしてしまうためピンセットでつまむことがころ、IL 添加により膜内に絶縁性の PSS が除去できない）、2 枚のろ紙にポリマー膜を挟んで乾燥され、PEDOT 分子の配向性が向上していることさせることで柔軟性のある自立膜を得ることがでが分かった。さらに、IL 添加量の違いによる電きた。

気伝導度の変化について考察する目的で、申請者作製した自立膜の熱電特性を調査したところ、らが独自に取り組んでいる電気化学的手法（ポテIL を添加したポリマー膜の電気伝導度は IL を添

ンシャルステップクロノクーロメトリー）による

加していない PEDOT:PSS 膜よりも数桁高くなる

キャリア密度評価を行ったところ、IL 添加によりことがわかった（図３）。一方、ゼーベック係数

PEDOT のキャリア密度が変化することで電荷輸は大きな変化がなかった。そのため、EMIM:TCB

送に適した電子状態（ポーラロンとバイポーラロ

を 45 μL 添加したポリマー膜において電気伝導ンの混在した状態）になっていることを明らかに度が最高値をとり、PF 値も最大になった。このした。

図３：EMIM:TCB 添加量による電気伝導度の変化

火炎浮き上がり高さに対する周囲流速の影響
徳島大学 社会産業理工学研究部 機械科学系

准教授

名 田

譲

１. はじめに浮き上がり火炎は、燃料噴流の下流に浮かぶ火炎であり、燃料ノズルから離れた位置に存在することを特徴とする。燃料ノズルから火炎までの距
離は浮き上がり高さと呼ばれ、安全上の観点から、浮き上がり高さを予測するモデルが多く提案され(1)(1)
ここで、H は浮き上がり高さを、S L は層流燃焼速

度、νe は燃料の動粘性係数、U F はノズル出口における燃料のバルク流速を表す。また、 は燃料ている。その中で、Kalghatgi により提案されと周囲流体の密度比である。一方で、予混合モデ

た予混合モデルは以下の式で表される。

ルでは、燃料ノズル周囲の空気流速の影響が考慮されていない。本研究では、周囲空気流の影響を35●

令和4年度助成研究概要報告

考慮した予混合モデルを提案する。この場合、噴流理論に基づき、修正予混合モデルは以下の式となる。
(2)
こ こ で、U C は 周 囲 空 気 流 流 速 で あ り、A 1 と A 2は以下の補正項である。
(3)(4)

Z S は量論位置での混合分率である。式 (2) で表さ

図2

れる修正予混合モデルの検証および改良が本研究の目的である。

実験装置写真（予備実験風景）

３. 実験結果
図 3 は燃料流速を 11.6m/s 一定とし、周囲空気

２. 実験装置
本研究では、図 1 に示す同軸噴流バーナーを作成した。図 2 は実際の実験装置写真である。バー
ナー中央は内径 2mm の燃料ノズルであり、その周囲は内径 190mm の周囲空気流ノズルである。
燃料はプロパン（70vol.%）と窒素（30vol.%）の混合気とした。バーナー本体の周りにフードが設置されており、周囲からの外乱を遮断できる。フー

流流速 U C を変化させた場合の火炎の直接画像である。U C の増加に伴い、浮き上がり高さは増加していることがわかる。図 4 は画像処理より得られた浮き上がり高さ H と燃料流速 U F および周囲
空気流流速 U C の関係を示している。浮き上がり
高さは燃料流速に対して線形に増加する。また、
周囲流速の増加により浮き上がり高さは高くなる。

ド側面にはガラス窓が設置されており、浮き上がり火炎を撮影可能である。撮影にはデジタルカメラ（Nikon D90）が用いられ、浮き上がり高さは画像処理から求められた。この際、浮き上がり高
さは燃料ノズル出口から火炎基部先端までの距離とする。200 枚以上の画像から得られた浮き上がり高さを平均することで、時間平均浮き上がり高さを求めた。

図3

図1

実験装置

図4

周囲空気流流速を増加させたときの火炎の変化

浮き上がり高さと燃料流速および周囲空気流流速の関係

36

令和4年度助成研究概要報告●

図 5 および図 6 は予混合モデル（式 (1)）と修正予混合モデル（式 (2)）で浮き上がり高さを整理した結果を示している。図 5 に示すように、従来の予混合モデル（式 (1)）では、周囲空気流流速の増加に伴い、無次元浮き上がり高さ（S LH /νe ）は大きくなる。このことから、予混合モデル
では、周囲空気流流速の影響を考慮できないことがわかる。一方で、修正予混合モデルを用いた場
合（図 6）、S LH /νe と補正項つき無次元流速の関係は一つの直線で表される。これらの結果は、従図5

予混合モデル（式 (1)）で整理した結果

来の予混合モデルと比較して、修正予混合モデル
は浮き上がり高さに対する周囲空気流の影響を考慮できることを示している。
本研究では、この他に、式 (2) における補正項

A 1 と A 2 の寄与についても検討を行い、A 2 が支配的であることを明らかにした。これは、浮き上がり高さに対する周囲流流速と層流燃焼速度の比の重要性を示している。ただし、図 6 に示すように、修正予混合モデルの結果にもある程度のばらつきが生じている。今後、流速測定などの結果を

図6

用いて、このばらつきの低減を図る予定である。

修正予混合モデル（式 (2)）で整理した結果

参考文献(1) Kalghatgi GT. Combust. Sci. Tech. 1984; 41: 17-29.

マイクロ波プラズマによる固体燃焼法の開発
九州大学 工学研究院 化学工学部門

１. 緒言
近年、 環境意識の高まりから廃棄物処理におけ

准教授

山 本

剛

ラズマを微粉燃焼に対して適用することで新規固体燃焼装置の構築を目指す。

る高い安全性と高度な処理技術が社会的ニーズとなっている。従来の廃棄物処理では焼却処理や有２. 実験装置および方法

害廃棄物等に適用される熱プラズマが用いられて本研究で作製した微粉燃焼装置（図 1）は、主

きた。焼却処理は低コストで運用可能であるが、にマイクロ波発振器、導波管、石英製反応器、真さらなる分解能力の向上が望まれる。一方で、熱空ポンプ、燃料供給装置、圧力計から構成される。

プラズマは分解能力が非常に高いが、高コストと予め反応器内にガスを流通させ、マイクロ波を照なることが多い。これに対し、本研究室では、比射しプラズマを形成する。そこに、燃料の供給を較的低コストで運用可能なマイクロ波プラズマと開始すると、燃料は自動的に着火し、火炎の形成

噴霧燃焼を融合した装置を開発しその有効性を示に至る。マイクロ波出力は 750W、酸素流量は 5してきた 1,2）。本研究では、廃棄物の大半を占める

L/min（一次酸素）:（二次酸素）= 1:4、反応器

固体廃棄物処理への応用を想定し、マイクロ波プ

下部における圧力を 4 – 6kPa とする。燃料には

37●

令和4年度助成研究概要報告

パウダー状のセルロースを用いる。ガスメータにする。燃料の分解の程度を表す燃料転換率は、供より排ガス流量を、ガスクロマトグラフにより排給燃料中の炭素分および排ガス中に含まれる炭素

ガス組成を、分光器により発光スペクトルを測定分から算出する。

図 1 Schematic diagram of experimental apparatus

３. 結果と考察の発光が観測された。これは、（R1）に示すよう

酸 素 比 の 影 響 を 調 査 す る た め、 酸 素 流 量 5L/に供給した酸素と電子が衝突し、解離することでmin、圧力 6kPa において検討を行った。図 2 に生成する。着火に関して、通常の微粉燃焼器では

酸素比 0.97 – 1.68 における燃料転換率、CO、CO2

着火温度以上の高温ガスを供給することで燃料の濃度を示す。この時、低酸素比側では燃料転換率

着火が可能となる。一方で、本研究では燃料、一が 100% をやや下回ったが、広範囲で概ね 100%

次酸素および二次酸素はいずれも常温で供給してに近い値を示した。さらに、CO 濃度および CO2いる。そのため、明らかに O ラジカルが着火源と濃度は酸素比の増加とともに減少した。本検討でして作用しており、この反応はプラズマ支援燃焼

は、酸素比は燃料供給速度により調整しているが、特有の反応と言える。燃焼火炎中の発光強度分布

酸素比の増加は余剰酸素の増加を意味し、その結

か ら、O ラ ジ カ ル に 加 え て、OH（306、308nm）

果として CO、CO2 濃度は減少した。CH4、C2H2 は、

お よ び 588nm 付 近 に も 発 光 ピ ー ク を 確 認 し た。

酸素比が 1.3 以上では生成しなかったが、1.3 を下588nm 付近の発光は Na 由来の発光と考えられ、回ると徐々に生成しはじめた。また、さらに酸素

石英管中もしくは燃料中の灰分に含まれるものと比が低い酸素比 1.0 付近では、実験後の反応管に考えられる。OH ラジカルは、（R2）のように（R1）

すすの付着が観測された。これらのことから、酸により生成した O ラジカルと燃料が反応すること

素比が減少すると燃料は CO や CO2 まで酸化されで生成する。一方で、OH ラジカルは O ラジカル

ず、C2 系、すす、未燃分が増加し分解性は悪化した。

とは異なり、通常燃焼においても観測される発光また、酸素比の増加は単位燃料当たりの酸素量のであるため 3）、（R3）のように燃料と酸素の反応増加を意味するため、本装置では酸化反応が促進によっても生成する。本装置では、これらの O、されることで分解性が向上することを確認した。

OH ラジカルが酸化剤として作用することで反応

さらに、燃料の分解経路について確認するたが開始し、燃料の分解が起こる。CO はその過程で、め、発光スペクトル解析を行った。図 2 に、酸素

（R4）に示す燃料と O、OH ラジカルの反応によプラズマ、燃焼火炎の典型的な発光強度分布を示す。

り生成する。生成した CO は（R5）の反応により

酸素プラズマ中には、O ラジカル（777nm、845nm）

さらに酸化が進行し、CO2 の生成に至る。

38

令和4年度助成研究概要報告●

図 2 Effect of oxygen ratio on exhaust gas at pressure 6 kPa
参考文献
1）Yamamoto, T. et al., Energy & Fuels, 27, 2283–2289,（2013）

2）Yamamoto, T. et al., Energy & Fuels, 30, 3495–3501,（2016）3）U. D. Lee et al., Combust. Flame, 141, 186-190,（2005）

熱制御高度化による画期的熱処理技術の開発
九州大学 工学研究院 機械工学部門

緒言

助教

梅

原

裕

太

郎

実験方法

熱処理は、高温物体を急速かつ均一に目標温度

図 1 に実験装置を示す。高温体として銅ブロッまで急速冷却し、それ以降を除冷することが求めク（φ 30 × 30mm）を使用した。銅ブロックはられている。通常、冷却には水が用いられ、その底面のみを冷却材と接触させるため、角部には R

冷却速度は沸騰状態の影響を受ける。冷却開始直加工を施し、蒸気膜の離脱を阻害しないように工後は、膜沸騰現象が生じる。膜沸騰は、高温物体夫した。冷却材である液体窒素は、ステンレス製が蒸気膜で覆われる（固液の接触が生じない）たのデュワー瓶に保持した。実験手順は次のとおり

め、熱伝達率が低い。その後、膜沸騰により、冷である。銅ブロックを 45℃に加熱し、ジャッキを却が進行していくと、ある壁面温度にて、核沸騰上昇させることで、その底面を 2 ～ 3mm 液体窒へと遷移する。核沸騰では固液の接触が生じるこ

素中に浸漬させた。その際の温度変化を銅ブロッとから、熱伝達率が高く、急速に冷却が進行する。

ク中に挿入された 2 本の熱電対で測定し、逆問題

以上のように冷却現象が沸騰現象に支配されてい解析をすることで、銅円柱底面における表面熱流

る。このことから冷却時間を短縮するためには、

束および表面温度を算出した。逆問題解析は、一

これまでに 2 つの方法が考えられてきた。1 つは、次元非定常熱伝導方程式（Eq. (1)）をラプラス変

膜沸騰段階における熱伝達率の向上、もう 1 つは、換を用いて解析的に解くことで実施した [1]。銅

核沸騰への早期遷移である。いずれの冷却促進手製金属多孔質体（6A3min, 厚み 0.751mm, 空隙率法においても高温物体の表面改質が極めて重要で0.918）は、めっき技術を応用した電解析出法によあることが明らかとなっている。本研究では、液り作製した。電解析出法とは、硫酸銅水溶液中に体窒素中での銅円柱の急速冷却実験を実施した。

2 枚の銅板を浸漬し、電流を印加することで生じその際、銅製金属多孔質体を表面に取り付けるこる電気化学反応を用いて、陰極側に銅を析出させとで、急速冷却の実現を試みた。

る手法である。銅多孔質体は、はんだを用いて、銅円柱底部へ装着した。また、多孔質体の厚みに

39●

よる急冷特性への影響を検討するため、銅板のみ

令和4年度助成研究概要報告をつけたものでも実験を実施した。

(1)
ることがわかる。このことから、銅多孔質体装着

結果と考察
図 2(a) に冷却曲線を示す。裸面に比べて、銅板時においては、2 段階の急冷開始が生じているこや銅製多孔質体を装着した場合、冷却時間がそれとが考えられる。1 段階目は、多孔質体の頂部でぞれ約 35, 80% 短縮されていることがわかる。図

固液接触が生じることで、急冷が生じる。これは、2(b) に沸騰曲線を示す。過熱度の高い領域および多孔質体であることから熱伝導率が低くく、接触

急激に熱流束が上昇する領域においては、解析の面温度が低くなることで、固液接触が早期に生じ誤差が大きいため記載していない。銅板の場合は、ていることが考えられる。この時点においては、

膜沸騰熱伝達率の向上による冷却促進であるのに

銅多孔質体の底面（銅円柱表面）では、固液接触比べて、銅多孔質体は、冷却開始直後から核沸騰は生じていない。2 段階目は、この底面において遷移が生じ、急冷が生じている。しかし、冷却の固液接触が生じ、急冷が生じていると考えられる。

進行とともに熱流束が低下し、冷却速度が低下し以上のことから急冷促進のためには、多孔質体ていることが確認でき、銅板および裸面の場合とのような低熱伝導材の表面への付与が重要である

同様に、13K 程度から急激に熱流束が上昇していことが示された。

図1

実験装置

図2

実験結果

[1] P. L. Woodfield, M. Monde, Y. Mitsutake, Implementationof an analytical inverse heat conduction technique topractical problems, Int. J. Heat Mass Transfer 49 (2006) 187197.

40

令和4年度助成研究概要報告●

液化水素の界面蒸発速度の量子分子論的解明
九州大学 工学研究院 機械工学部門

1. 背景および目的

准教授

津 田 伸

一

ることで、蒸発流束 J の期待値を算出した。また、

現在、クリーンエネルギーとしての水素を大規

蒸発流束 J と温度により指定されるバルク気体の模に液化したうえで輸送・貯蔵する国家プロジェ

平衡流束 Je との比を取ると、水素以外の物質にクトが進行中であるが、液化水素の標準温度は約ついても過去に様々な実験や数値解析により評価

20K という極低温であるため、僅かな熱侵入によされてきている蒸発係数αe を算出できる。このりすぐに蒸発してしまうボイルオフの問題が生じ蒸発係数の温度依存性について、液化水素特有のる。ボイルオフについては様々な工学的対策が進量子性の有無を評価した。

められてきているが、そもそも液化水素の気液界

なお、本研究においては、CMD におけるビー

面における非平衡蒸発は本質的に分子スケールのズ数を 8 個とした。実際には、32 個程度のビーズ

素過程であり、液化水素のボイルオフの本質的な数が必要と考えられているが、図 2 の気液平衡線

現象理解は、マクロなアプローチのみでは困難でからもわかるように、8 個のビーズでも破線で表ある。本研究では液化水素特有の量子力学的性質されている実験値相当の気液平衡 [2] を概ねよく（量子性）を模擬できる経路積分セントロイド分再現できることを確認できたためである。一方、

子動力学（Molecular Dynamics、MD）シミュレー

図 2 の classical（ビーズ数を 1 個とした古典 MD

ションにより、液化水素の蒸発速度を数値実験的と同じ計算）においては気液平衡線が実験とは大に評価した。特に蒸発速度の温度依存性に着目し、きく乖離しており、水素の量子性が水素の気液平

液化水素特有の量子性が、蒸発特性に及ぼす影響衡に対して顕在化することがわかる。

を明らかにすることを目的とした。
2. 研究手法
経 路 積 分 セ ン ト ロ イ ド MD（path integral
Centroid MD、CMD）法 と は、 各 分 子 を 1 つ の粒子ではなく、ばねで接続された複数のビーズに

図 1 CMD シミュレーションにおける計算系

より模擬することで、古典力学と同じ Newton の運動方程式を基礎方程式としたまま、水素のように軽い分子が有する量子性をシミュレートできる手法である。ここで、本研究では分子間相互作用モデルとして Lennard-Jones ポテンシャルを採用した。また、まずは水素の平衡液膜を CMD により再現したうえで、液膜の温度条件ごとに非平衡蒸発現象を模擬した。図 1 は、CMD により非平衡蒸発を模擬した直方体の計算系であり、鉛直方
向および紙面垂直方向には周期境界条件を課す一方、水平方向については計算領域内の分子が左右の境界面から外に流出した段階で分子を消滅させることとした。これにより、真空領域に向かって液体が定常的に蒸発する過程を模擬することが可

図 2 気液平衡線（温度－密度線図）

3. 主要な計算結果能である [1]。ここでは、水平方向に流出する分

図 3 に計算結果としての蒸発係数の温度依存性

子の数流束（蒸発流束 J）をアンサンブル平均すを示す。ここで、横軸は臨界温度 Tc で無次元化

41●

令和4年度助成研究概要報告

した温度であり、凡例の classical はビーズ数を特有の量子性が顕著な影響を及ぼすことはなく、

1 と し た 古 典 MD の 結 果、quantum は ビ ー ズ 数

他の物質と概ね同じ特性を示すと考えてよい。すを 8 個とした量子 MD の結果である。また、凡例

なわち、液化水素の界面蒸発速度の特性についての Fitting は、量子性が顕在化しないアルゴン・は、量子性が顕在化しない他の代表的な物質と概メタノール・水の 3 物質に対する蒸発係数に対す

ね同じ性質を示すと理解してよいことが新たにわるフィッティング式 [3] となっている。これより、かった。

少なくとも蒸発係数の温度依存性に対しては水素

図 3 蒸発係数の温度依存性

4. まとめ本研究では、ボイルオフがしばしば問題となる
液化水素の気液界面における蒸発速度に着目し、特に蒸発係数の温度依存性を、水素特有の量子力学的性質を模擬できる経路積分セントロイド分子
動力学シミュレーションにより評価した。その結果、気液平衡に対する水素の量子性は顕著である
ものの、臨界温度で無次元化して整理する限り、

参考文献[1] Ishiyama, T. et al., Molecular dynamics study of kinetic
boundary condition at an interface between argon vapor andits condensed phase, Physics of Fluids 16, (2004), pp. 47134726.
[2] NIST chemistry webbook, http://webbook.nist.gov/
chemistry/ (accessed on 2024/02/26).
[2] Ishiyama, T. et al., Nonequilibrium kinetic boundary
condition at the vapor-liquid interface of argon, Phys. Rev. E
88, (2013), 042406.

蒸発係数の温度依存性に及ぼす水素の量子性の影
響は小さいことが示された。

β型チタン合金の熱駆動組成分配現象の解明
熊本大学 先進マグネシウム国際研究センター 准教授

白 石

貴

久

研 究 で は、 β 型 Ti-Zr-Nb 合 金 を 対 象 と し て、ことにより、組成分配の発生条件を探索し、その溶体化および時効熱処理過程で生じる Nb および挙動を解明することで、組成分配に起因した拡散・

Zr の組成分配度合を①合金組成（Zr/Nb 比）と無拡散変態によって得られる結晶相の制御を目的②熱処理プロセス（温度 , 冷却速度）で制御する

とした。

42

令和4年度助成研究概要報告●

Zr/Ti 比を変えた Ti-Zr-Nb 合金を真空アークで、高温相であるβ相が室温まで安定相として存溶解法により溶製し、溶体化処理による結晶相変在可能になったためである。本研究において、時化を調査した。図 1 は Nb 添加量を変えた際の X

効処理による組成分配を試みたが、Ti-Zr-(10–33

線回折パターンを示している。

at.%)Nb の範囲において組成分布の発生は観測されなかった。そのため、β相の安定化度を低減することがポイントなる。

図 1 Ti-Zr-(10, 20, 33 at.%)Nb 合金の X 線回折パターン
図 3 Ti-Zr-5Nb 合金の X 線回折パターン

図 2 Ti-Zr-10Nb 合金の SEM-EDS マッピング

図 4 Ti-35Zr 合金の SEM-EDS マッピング

各合金の結晶相は bcc 構造を有するβ相であり、他の結晶相は観測されなかった。また、図 2 に示すように、SEM- EDS の結果より組成分配も観察されなかったことから、均一組成の単相合金であることが確認された。これは、高温相から氷水により急冷処理を行ったためと考えられる。そこで、真空炉内で 20 〜 50 ℃ /h の速度で炉冷処理を実施した。その結果、図 3 に示すように Ti-Zr-5Nbにおいてβ相に加えて、hcp 構造を有するα相の形成を確認した。急冷処理ではβ相単相であったことから、炉冷処理の効果であると考えられる。
一方、Nb 添加量が 10 at.% を超えると、炉冷処理においてもβ相単相であった。これは、β相安定化元素である Nb が一定量以上添加されたこと

図 5 Ti-35Zr 合金の SEM-EBSD マッピング

43●

令和4年度助成研究概要報告

そこで、Nb 添加量が希薄、あるいは無添加でマップの結果より構成相は全てα相であることかあれば、さらなる組成分配が生じるのか検討する

ら、α / α周期構造であると断定された。さらために、Ti-(35 at.%)Zr 合金に対して、溶体化処に、IPF マップの結果より、非周期構造領域では、

理後に炉冷処理を実施した。その結果、図 4 に示

種々の方位を持つ微細組織で構成されているのにすように組成変調に起因した周期配列組織を発見

対し、周期構造領域では特定方位しか存在していした。これは、既往研究で報告されていない微ないことも分かった。炉冷中の相変態経路はβ相細組織であり、炉冷処理による組織設計が可能で→α + β相→α相となることから、α + β相にあることを示唆している。さらに詳細に調べたと

おいて両者の結晶相が整合界面を持って配列した

ころ、Zr 添加量が 33 – 37 at.% の範囲において、と考えられる。実際に、α相の底面とβ相の {110}

炉冷処理後に周期構造が形成することが明らかには整合することが知られているため、Zr 添加量なった。炉冷速度は 20 – 50 ℃ /h の範囲において、が 33 – 37 at.% の組成域において最も格子面間隔

速度が速くなるにつれて周期構造の形成量は増加の差が小さくなったと考えられる。

した。また、60 ℃ /h を超えると形成しないこと

以上より、Ti-Zr-Nb 合金に対する熱処理条件も分かった。Ti-Zr 状態図より、α + β相温度域を検討することで、炉冷処理による濃度変調の形（600 – 680 ℃）を一定の速度で通過することで、成を発見し、その形成メカニズムに関する知見を特異な周期構造が形成すると考えられる。実際に、得た。これは、α / β周期構造における高強度化

炉冷課程の各温度で急冷した Ti-35Zr 合金の微細が設計指針の一つとなっているチタン合金におい組織を観察すると、Ti が相対的に濃化した領域てα / α周期構造という新しい微細組織を提案すが一方向に形成した微細組織を観察しており、炉るものであり、炉冷処理という極めて単純かつ簡冷が進むにつれて組織の幅が狭くなる傾向がみら便なプロセスで実現できる点は魅力的である。それた。しかし、最適組成域は非常に狭いことから、

こで、改めてβ相安定化度に立ち返り、Nb を含冷却速度以外の効果も考慮する必要がある。

めたβ相安定化元素の希薄添加に取り組むこと

図 5 は Ti-35Zr の SEM-EBSD の 結 果 を 示 し て

で、α相 , β相 , 周期 , 非周期から成るマルチモーいる。これより、合金内では周期構造と非周期構

ダル組織へと拡張できるのではないかと考えてい造（通常の組織）が混在していた。また、Phaseる。

省資源光吸収層用レーザー熱処理技術の開発
長岡工業高等専門学校 電気電子システム工学科

1）研究内容・進捗報告
本研究では、新しいレーザー熱処理技術を開発

教授

島

宗

洋

介

ス雰囲気制御したレーザー照射による CZTS 結晶化を実現した。

し、化合物半導体薄膜太陽電池材料である CZTS
（Cu2ZnSnS4）多結晶成長プロセスの技術検討を

実施内容：

行った。

[1] ガス雰囲気制御型レーザー照射装置開発

研究計画に基づき、硫黄源として硫化水素含有

図 1（左）に示す構成の装置を図 1（右）に示

雰囲気中でレーザー照射が可能な新規装置の開発

すような実物として構築した。レーザーは光源波を行い、それを用いて Cu-Zn-Sn-S 系前駆体薄膜

長 445nm でモジュールが XY 平面内を走査可能

へレーザー照射を行うことで CZTS 結晶化を試みな機構を備えている。レーザー出力および走査速た。レーザー照射時のガス雰囲気およびレーザー

度の変更が可能である。またレーザー照射対象と照射条件と前駆体薄膜の物性の関係を調査し、ガなるサンプルは、レーザーモジュールの下方に配44

令和4年度助成研究概要報告●

置したチャンバー内の SiC サセプター上に設置

5%H2S/Ar）をフローメータを介して導入し、いし、サセプタ上方は石英ガラス窓を備え、レーザー

ずれかのガス雰囲気中でのレーザー照射を可能とモジュールからのレーザー光を受光可能とした。

した。また、ガスシリンダを使わずにチャンバー

チャンバ内には、装置外部に設けたシリンダからを開口し、大気を導入することで、大気雰囲気下

不活性ガスの Ar あるいは 5%Ar 希釈 H2S（以下、でのレーザー照射も可能な仕様とした。

図 1 ガス雰囲気制御型レーザー照射装置の構成図（左）と実物写真（右）[2] ガ ス雰 囲 気 制 御 型レーザー照 射 装 置を用いたンにおいて 28.6°近傍に比較的明確な回折ピーク

Cu-Zn-Sn-S 前駆体へのレーザー照射による薄膜が表れていることがわかる。また、レーザー照射

物性変化調査雰囲気が大気中だとピークが小さく、Ar あるい

RF ス パ ッ タ 装 置 を 用 い て、mol% 組 成 比 がなっていることがわかる。CZTS（112）面からのCu:Zn:Sn:S ＝ 21:17:12:50 である焼結体ターゲット

回折は 28.4°近傍に出現することが粉末回折デー

を 用 い て、 投 入 電 力 50W、Ar 流 量 20sccm、 圧

タベース（ICDD PDF #01-075-4122）で報告され力 0.4Pa、成膜時間 30min でソーダライムガラスているが、ZnS と同一の回折角度を持つために、基板上に Cu-Zn-Sn-S 系前駆体薄膜を厚さ 200nm

結晶種の同定のために行ったラマン分析（図 2（b））

成膜を行った。その後にガス雰囲気制御型レーでは波数 327cm-1 にピークが確認できた。これはザー照射装置にサンプルを導入し、ガス雰囲気、

CZTS 固有のラマンシフトとして知られる波数とレーザー出力、走査速度を変えてレーザー照射を一致していることから、レーザ照射によって Cu-

行った。

Zn-Sn-S 系前駆体から CZTS 多結晶へと結晶化がは 5%H2S/Ar 雰囲気中の場合に回折強度が強く

レーザー照射後の薄膜の結晶性を X 線回折分析

生じていることがわかる。

（X-Ray Diffraction :XRD, RIGAKU, Miniflex）、結

一方、ラマンスペクトルにおいて、大気中及晶 種 の 同 定 を ラ マ ン 分 析（JASCO、NSR7200）、び Ar 雰囲気中では 472cm-1 近傍にもピークが確

組 成 比 を エ ネ ル ギ ー 分 散 分 光 分 析（Energy

認できる。これは Cu2-xS 異相由来のラマンシフ

Dispersive Spectroscopy:EDS, JEOL, IT-200）、トとして知られている。これらの結果から、Cu-

断 面 モ フ ォ ロ ジ を 走 査 電 子 顕 微 鏡 観 察（Zeiss,

Zn-Sn-S 系 前 駆 体 薄 膜 へ の レ ー ザ ー 照 射 に お いUltra-55）、 光 学 特 性 を 紫 外 － 可 視 光 分 光 分 析て、大気中あるいは不活性ガスの Ar 雰囲気中で（SHIMADZU, SolidSPEC3700）を用いて分析をは CZTS 結晶化はおこるものの、Cu2-xS 異相が行った。

生じる一方、5%H2S/Ar 雰囲気中では異相の形成

X 線回折パターンならびにラマンスペクトルを
図 2（a）（b）にそれぞれ示す。X 線回折パターを抑えた CZTS 結晶化が生じていることを示して
いる。

45
●

令和4年度助成研究概要報告

図 2 レーザー照射薄膜の XRD 回折パターン（a）ならびにラマンスペクトル（b）

図 3 に EDS によって見積もった薄膜の組成比

囲気中でのレーザー照射は前駆体中からの S の脱のレーザー出力依存を示す。Cu, Zn, Sn の組成比離を促進している一方、5%H2S/Ar 雰囲気中でののレーザー出力依存性は、ガス雰囲気によらずレーザー照射は、脱離した S を気相中の H2S が補にほぼ一様な依存を示すが、S は、ガス雰囲気にいさらに増加させる作用がある。ラマン分析におよって大きく出力依存性が変わる。大気中雰囲気

いて Cu2-xS が検出されている大気中と Ar 雰囲

下ではレーザー出力増大に伴い S 比率が大きく低気中ではいずれも S の減少傾向がみられており、下する。Ar 雰 囲 気 中では S 比 率 は や や 低 下 し、レーザー照射時の S の脱離による膜中 S 濃度低下

5%H2S/Ar 雰 囲 気 中 で は S は レ ー ザ ー 出 力 増 大が Cu2-xS 異相を促進していると推察される。

とともに増加傾向を示している。大気中、Ar 雰

図 3 薄膜中の元素組成の照射レーザー出力依存特性

46

令和4年度助成研究概要報告●

図 4 に XRD の 28.6 °近 傍 に 検 出 さ れ た 回 折も大気中レーザー照射では結晶粒が小さく、レーピークから見積もった薄膜の結晶子サイズのレー

ザー出力を増大しても大きく変化ない一方、Ar

ザ ー 出 力 依 存 性 な ら び に 断 面 SEM 観 察 像 を 示

および 5%H2S/Ar 雰囲気中のレーザー照射ではす。結晶子サイズはシェラーの公式を用いて求め

146 〜 164mW において 128mW と比較すると結た（XRD の X 線 Cuk α 波 長 = 0.1542nm、 シ ェ

晶粒が大きく、従来気相硫化法と比較しても大ラー係数＝ 0.9）。大気中レーザー照射では従来

きな溶融形状の結晶粒が成長していることがわか

気相硫化法で形成した CZTS 結晶子よりも小さる。これらは、XRD から見積もった結晶子サイ

く、15 〜 19nm 程度であることがわかる。Ar おズの傾向とおおむね一致している。これらの結果

よび 5%H2S/Ar 雰囲気中でのレーザー照射で出力より、前駆体へのレーザー照射において、大気雰を 146 〜 164mW に増大することで、従来気相硫囲気と比較して Ar 雰囲気中では結晶子ならびに化よりも 4 〜 10nm 程度結晶子サイズが大きくな

結晶粒を大きく成長させる作用があると考えられることがわかる。また、断面 SEM 観察形状からる。

図 4 レーザー照射後の薄膜の結晶子サイズのレーザー出力依存性（a）ならびに断面 SEM 観察像（b）

図 5 レーザー照射した試料の Tauc Plot

図 5 にレーザー照射した試料の光吸収係数か時において膜の消失が起こり、立ち上がりを定義らもとめた Tauc plot を示す。CZTS は直接遷移できないが、それ以外の条件においては比較的型半導体として知られており、（光吸収係数×入

急峻に立ち上がり、バンドギャップエネルギーが射フォトンエネルギー）2 を入射フォトンエネル

1.4 ～ 1.5eV 程度の範囲であることがわかる。いギーに対してプロットしたものを Tauc plot と呼ずれの条件においても、気相硫化した従来条件

び、その立ち上がりエネルギーが光学的バンド（conventional sulfurization） と 比 較 し て、 低 エ

ギャップエネルギーに相当するといわれている。

ネルギー側で立ち上がっており、バンドギャップ

図 5 から、大気中レーザー照射では出力 164mW

エネルギーが小さくなっていることがわかる。ま47●

令和4年度助成研究概要報告

た、Ar あ る い は 5%H2S/Ar 雰 囲 気 中 で は レ ー

囲気中と比較して Urbach エネルギーを小さく

ザー出力とともにバンドギャップエネルギーに変抑えることができることを明らかにした。以上、化が表れている。吸収係数と入射フォトンエネ

本研究を通して、レーザー照射を用いた低熱負ルギーの関係から、バンドギャップの搖動成分を荷型の CZTS 多結晶成長技術における重要な知Urbach エネルギーとして求めることができる。

見を得ることができた。

光学的バンドギャップエネルギーおよび Urbach
エネルギーを図 6 に示す。

【4】論文および学会発表
上記の関連結果を次の論文および各種学会にて報告を行った。
【論文】[1]"Cu2ZnSnS4 formation by laser annealing in acontrolled atmosphere", Yosuke Shimamune,
Nagumo Reiya and Kazuo Jimbo, Japanese
Journal of Applied Physics （accepted, Oct2023）, https://doi.org/10.35848/1347-4065/
ad07e9.
【学会発表】[1]" CZTS formation by laser annealing incontrolled atmosphere", Nagumo Reiya,
Kazuo Jimbo and Yosuke Shimamune, The

図6 光
 学的エネルギーならびに Urbach エネルギーのレーザー出
力依存性

レ ー ザ ー 出 力 増 大 と と も に、 光 学 的 バ ン ド
ギャップエネルギーは、大気中レーザー照射では変化が見られないが、Ar および 5%H2S/Ar 雰囲
気中照射では低下傾向がみられる。一方、Urbach
エネルギーは大気中、Ar 雰囲気、5%H2S/Ar 雰
囲気中の順で大きく、さらにレーザー出力増大とともに Ar 雰囲気中では増大し、5%H2S/Ar 雰囲
気中では増加傾向が小さいことがわかる。これらの結果より、ポテンシャル搖動を抑えるためには
5%H2S/Ar 雰囲気中で低出力のレーザー照射が効
果的であることがわかる。
【3】まとめ・ガス雰囲気制御型レーザー照射装置を開発した
・新 規レーザー照射装置を用いて、ガス雰囲気を
大気、Ar, 5%H2S/Ar と変えて、Cu-Zn-Sn-S 系
前駆体薄膜へのレーザー照射を行った。いずれの雰囲気においても CZTS 多結晶の形成を確認した。大気中および Ar 雰囲気中レーザー照射では Cu2-xS 異相が形成される一方、5%H2S/Ar
雰 囲 気 で は Cu2-xS 異 相 の 形 成 を 抑 え た CZTS
多結晶形成を実現した。さらに、5%H2S/Ar 雰
囲気中レーザー照射では、大気中および Ar 雰

9th International Symposium on Organic andInorganic Electronic Materials and Related
Nanotechnologies （EM-NANO2023） PB-8
2023 年 6 月 7 日[2]" レーザを用いた CZTS 化合物薄膜太陽電池の熱処理プロセス開発 ", 島宗洋介，南雲伶椰 , 神
保和夫 , 第 84 回応用物理学会秋季学術講演会 ,2023 年 9 月 20 日 , 20p-P06-11[3]"Cu-Zn-Sn-S 前駆体のレーザ照射におけるガス
雰囲気の影響 ", 南雲 伶椰，神保 和夫 , 島宗 洋
介 , 令和５年度電気学会東京支部新潟支所大会 ,NGT-23-047 2023 年 10 月 28 日

48

令和5年度公益財団法人谷川熱技術振興基金賛助会員名簿●（平成7 年4 月1 日発足）

公益財団法人谷川熱技術振興基金

賛助会員名簿（50 音順・敬称略）

会

社

名

代

表

者

名

所

在

地

電話番号

アズビル（株）アドバンス
オートメーションカンパニー

大阪市北区天満橋1-8-30
関 西 支 社 長 大 森 泰 志 〒530-6021
OAPタワー

06-6881-3381（株）江 口 高 周 波

代表取締役社長 江 口 洋 平 〒143-0002 東京都大田区城南島2-4-3

03-3790-5231

関 東 冶 金 工業（株） 代表取締役社長 高 橋 愼 一 〒254-0014

神奈川県平塚市四之宮3-20-480463-55-1083

三 建 産 業（株） 代表取締役社長 三浦雄一郎 〒731-3169 広島市安佐南区伴西3-1-2

082-849-6790（株）三水コンサルタント 代表取締役社長 山 﨑 義 広 〒530-0005 大阪市北区中之島6-2-40

06-6447-8181（株）Z

代表取締役社長 田 村 欣 也 〒514-8557 三重県津市あのつ台4-7-1

059-236-5111

Daigas エナジー（株） 代表取締役社長 井 上 雅 之 〒541-0046 大阪市中央区平野町4-1-2

06-6205-3564

TV

大阪市中央区平野町3-6-1
06-6221-1262
あいおいニッセイ同和損保御堂筋ビル

中 外 炉 工 業（株） 代表取締役社長 尾 崎

彰 〒541-0046

日本ファーネス（株） 代表取締役社長 持 田

晋 〒221-0823 横浜市神奈川区二ツ谷町2-6 045-872-8111（株）宮 本 工 業 所

代表取締役社長 宮 本 芳 樹 〒930-0857 富山市奥田新町12-3

0764-41-2201

横河ソリューションサービス（株）

執 行 役 員田 中
関西・四国本部長

06-6341-1430

顕 〒530-0001

大阪市北区梅田2-4-6
ブリーゼタワー

ロザイエ工業（株） 代表取締役社長 小 林 太 郎 〒550-0015 大阪市西区南堀江1-2-14

06-6534-3630
令和6年3月31日

49●

令和 5 年度

令和5年度ご寄付会社名簿

ご寄附会社名簿

ご賛同、ご支援有難うございました。お蔭様で総額10,286,000 円のご寄附を頂きました。
（50 音順・敬称略）
会

社

名

代

表

者

名

所

在

地

愛知製鋼株式会社代表取締役社長 後 藤 尚 英〒476-8666 愛知県東海市荒尾町ワノ割1

株式会社神戸製鋼所

代表取締役社長 山 口〒651-8585 神戸市中央区灘浜海岸通2-2-4

JFE ス チ ー ル 株 式 会 社

代表取締役社長 北 野 嘉 久〒100-0011

大同特殊鋼株式会社代表取締役社長 清 水 哲 也〒461-8581 名古屋市東区東桜1-1-10

中外炉工業株式会社代表取締役社長 尾 崎〒541-0046

トピー工業株式会社代表取締役社長 石 井 博 美〒141-8634 東京都品川区大崎1-2-2

日本製鉄株式会社代表取締役社長 橋 本 英 二〒100-8071

株式会社淀川製鋼所

代表取締役社長 二 田〒541-0054 大阪市中央区南本町4-1-1

貢

彰

哲

東京都千代田区内幸町2-2-3
日比谷国際ビル

大阪市中央区平野町3-6-1
あいおいニッセイ同和損保御堂筋ビル

東京都千代田区丸の内2-6-1
丸の内パークビルディング

令和 6年3月31日

50

令和5年度事業報告●

令和 5 年度

事 業 報 告主要事業・行事会

令和 5. 4. 1 賛助会員及び寄附金の募集活動を開始（令和４年度に引きつづき）

令和５年度
熱技術賞

粉生熱技術振興賞の受賞

候補者推薦依頼			17 あ すの監査法人の第 42 期事業年度会
計監査
令和４年４月１日から令和５年３月 31 日
までの第 42 期事業年度の財務諸表等により監査を受けた。
			17 監 事の第 42 期事業年度の業務および会計監査
		 5. 12 第 25 回理事会（決議の省略） 開催

計
令和5年度末

貸借対照表（令和6年3月31日）

（単位

科

目

資産の部
流動資産
固定資産
基本財産
特定資産
その他の固定資産
資産合計
負債の部
流動負債
固定負債
負債合計
正味財産の部
一般正味財産（うち基本財産）（うち特定資産)
正味財産合計
負債及び正味財産合計

千円）

当年度

前年度

増減

21,56019,926

1,634

749,071
90,060859
861,550

695,585
80,871
859
797,241

53,4869,189
064,309

2,394
2,122
4,516

938
2,067
3,005

1,456
55
1,511

857,033(749,071)(87,938)
857,033
861,549794,236(695,585)(78,804)
794,236
797,241

62,797(53,486)(9,134)62,79764,308

		 6. 1 令和５年度 助成研究実施者募集開始
第13回評議員会（決議・報告の省略） 開催
臨時理事会（決議の省略） 開催		30 令和４年度事業報告書発行

		 9. 6 助成研究実施者、熱技術賞・粉生熱技術振興賞の受賞候補者の最終選考委員会開催
6. 3. 22 第 26 回理事会

開催

令和5年度

正味財産増減計算書（令和5年4月1日〜令和6年3月31日）

（単位

科

目

Ⅰ．一般正味財産増減の部
１．経常増減の部
経常収益
経常費用
評価損益等調整前当期経常増減額
基本財産評価損益等
特定資産評価損益等
投資有価証券評価損益等
評価損益等計
当期経常増減額
２．経常外増減の部
経常外収益
経常外費用
当期経常外増減額
当期一般正味財産増減額
一般正味財産期首残高
一般正味財産期末残高
Ⅱ．正味財産期末残高

千円）

当年度

前年度

増減

35,54931,482
4,067
53,0465,684
058,73062,79723,48628,871△ 5,385
10,3741,073
011,447
6,062

12,0632,611
9,452
42,6724,611
047,28356,73500062,797794,236
857,033
857,033

0
0
0
6,062
788,174
794,236794,23600056,735
6,062
62,797
62,797

51●

研究助成事業実績

研究助成事業実績
財団設立後、今日迄の４２年間で、研究助成金交付者延べ５８５名、研究助成総額は７億０３５５万円となっており、過去の助成金交付先及びテーマは次の通りです。
（所属は交付当時・敬称略）
年度
昭和 56

57

58

59

60

研究責任者

研究テーマ

群馬大学
東京工業大学

工学部
工学部

定方正毅
森 康夫

微粉炭燃焼のスケ－ルエフェクトの研究
レ－ザ－計測技術を用いた擬乱流拡散火炎の構造解明

慶応義塾大学理工学部

猪飼

炉内の乱流燃焼に関する研究

京都大学

工学部

藤本徳治

赤外発光の時間分割分光測定による工業用材料の熱特性解析

京都大学

工学部

田村今男

耐熱鋼板の省エネルギ－製法と性質改善に関する研究

大阪大学

工学部

増渕正美

連続加熱炉の最適計算機制御

大阪大学

工学部

水谷幸夫

対向流噴霧火炎に関する研究

広島大学
第一熱工

工学部
技術部

廣安博之
中山国俊

低質燃料油の燃焼促進に関する研究
通気性耐火物の利用による加熱炉の熱効率向上

東北大学
東京大学

工学部
工学部

大谷茂盛
国井大蔵

複合微粒化方式低圧空気噴霧型大容量バ－ナの開発
高含水可燃物の多重効用水蒸気流動層乾燥法

茂東京工業大学工学部

黒崎晏夫

多波長高速度ホログラフイを用いた火炎内の温度・濃度の非定常同時計測

慶応義塾大学

理工学部

佐藤

豪

高負荷連続流燃焼器における燃焼の一般化

長岡技術科学大学

工学部

三山

創

燃焼反応の速度論的研究

京都工芸繊維大学

工芸学部

今村成一郎

非貴金属系燃焼触媒の開発

大阪大学

工学部

高城敏美

旋回流における循環流形成と火炎安定

大阪府立大学
久保田鉄工

工学部
鋳鋼研究部

木村弘
赤松克太郎

ガス浸炭における炭素析出の基礎的研究
省エネルギ－型鋳鋼品の合成法の研究

東北大学
群馬大学

非水溶化研究所
工学部

松田 実
中山満茂

溶剤処理石炭のガス化
回析光利用による燃焼速度係数の測定

埼玉大学

工学部

大八木重治

燃料液面上の拡散燃焼に及ぼす流れの影響

東京大学

工学部

松為宏幸

気体燃料の爆発、消尽機構に関する研究

東京大学

工学部

竹野忠夫

超過エンタルピ火炎の燃焼限界の研究

東京工業大学工学部

後藤和弘

鉄鋼業用各種新型耐火物の熱伝導度の高温測定

明治大学

工学部

藤井石根

廃熱の回収とその利用システムに関する研究

静岡大学

工学部

牧野

固体炭素の燃焼率に関する基礎的研究

豊橋技術科学大学
大阪大学

工学部
工学部

稲垣道夫
幸塚善作

新しい断熱材用黒鉛シ－ト開発の為の基礎的研究
還元雰囲気用酸素センサ－の開発

東北大学
埼玉大学

工学部
工学部

斉藤正三郎
辻
廣

超臨界ガスによる石炭液化油の脱灰と精製
超希薄混合気を酸化剤とする拡散燃焼の研究

山梨大学

工学部

米村元喜

電子的スペックル干渉による非定常噴霧・燃焼のリアルタイム計測

名古屋大学

工学部

藤原俊隆

誘導ラマン法による燃焼生成微量成分の計測

豊橋技術科学大学

工学部

小沼義昭

乱流拡散火炎の燃焼機構に関する基礎的研究

京都大学

工学部

神野

炎における炭化水素の燃焼反応

大阪大学

溶接工学研究所

岩本信也

熱サイクル使用セラミックスに発生するクラックの追跡

大阪府立大学工学部

室津義定

極薄板材の非接触高速連続加熱冷却法の研究

関西大学
九州大学

工学部
生産科学研究所

赤松勝也
持田 勲

真空浸炭における炭素濃度推移曲線の制御
風化炭の熱溶融性の化学的改質

北海道大学
東北大学

工学部
選鉱製錬研究所

大内公耳
徳田昌則

メタノ－ル分解により生成する水素による重質油の軽質化
微粉炭の着火－燃焼－ブドワ－反応の速度論

東京大学

工学部

古澤健彦

新しい接触方式による NOx、SOx 同時除去石炭燃焼

早稲田大学

理工学部

井口信洋

急速加熱による変態超塑性・制御・加工熱処理法

岐阜大学

工学部

志水昭史

火炎温度の二次元分布測定法の開発

名古屋大学

工学部

架谷昌信

輻射・反応を組合わせた高効率高温熱輸送

京都大学

工学部

乾

智行

通気性構造をもつ高性能触媒燃焼器の開発

大阪大学

工学部

堀

茂徳

低密度耐熱複合材の省エネルギ－製法と高温特性評価

岡山大学
九州大学

工学部
工学部

笠岡成光
小野信輔

敦

博

各種石炭の燃焼活性評価相関式の確立
動力熱源用高温接触燃焼器の基礎研究

52

研究助成事業実績●（所属は交付当時・敬称略）
年度

研究責任者

昭和 61

北海道大学
東京大学

工学部
工学部

谷口 博
吉田豊信

放射熱線法による炎の放射特性の検討
高周波プラズマを利用した新溶射法開発

東京工業大学

工学部

大津賀望

噴霧熱分解による超微粉セラミックスの合成

上智大学

理工学部

五味

努

ラジカルの発光強度による燃焼空燃比の瞬時計測法に関する研究

岐阜大学

工学部

河村長司

熱循環バ－ナを用いた超希薄混合気の燃焼によって得られる有効エネルギ

三重大学

工学部

山本

高温型固体燃料電池の電極と電解質の開発

京都大学

工学部

小野勝敏

ヒ－トシンク方式還元気相析出法の開発

大阪大学

工学部

香月正司

強ふく射場における燃焼現象に関する研究

広島大学

工学部

新井雅隆

噴霧の不輝炎燃焼法の研究

蓮谷謙二
山中久彦

マイカガラスセラミックスの熱衝撃特性
イオン窒化によるワイヤ放電加工金型の長寿命化

石川県工業試験場
日本熱処理技術協会
62

63

平成 1

2

研究テーマ

治

北海道大学
筑波大学

工学部
構造工学系

粥川尚之
成合英樹

高温乱流温度場の二次元高速測定法の研究
高熱負荷壁の冷却と構造上からの熱負荷限界

東京農工大学工学部

亀山秀雄

省エネルギ型悪臭物質の燃焼除去装置の開発

名古屋大学

工学部

浅井滋生

コールドクルーシィブルの設計と高融点材料の溶解・浮揚特性

京都工芸繊維大学

工業短大部

林

国郎

炭素質断熱材の熱伝導率測定装置の開発と評価

岡山大学

工学部

高橋照男

噴霧燃焼炉による有機廃液エマルションの燃焼

山口大学

工学部

大坂英雄

膜冷却過程における不均一性の発生機構

九州工業大学工学部

橘

高周波放電付加による燃焼促進技術の開発

武史

熊本大学
工学部
京都合成樹脂研究会

千葉 昴
斉藤勝義

表面改質した金属とセラミックスの接合
金属粉体の射出成形に関する研究

北海道大学
東北大学

工学部
金属材料研究所

村山
木村

ディーゼル機関の黒煙、ＮＯ x の同時低減
高純度鉄合金中の微量不純物と高温脆化

群馬大学

工学部

倉林俊雄

噴霧粒径測定のための検定用基準装置の製作

東京大学

工学部

越

燃焼器の新らしい反応解析法の開発と応用

東京農工大学

工学部

堀尾正靭

熱プラズマ噴流層ＣＶＤ法による各種機能性複合化粒子の製造に関する基礎研究

防衛大学

物理教室

新原皓一

アルミナ系ナノ複合材料の熱衝撃破壊に関する研究

豊橋技術科学大学

工学部

岡崎

微粉炭燃焼灰粒子の生成機構と元素濃縮挙動

同志社大学

工学部

吉川進三

水噴霧流を伴なうしみ出し冷却

大阪大学
広島大学

溶接工学研究所
工学部

岡本郁男
菊地義弘

Ｎ i 基耐熱合金接合部の高温硫化腐蝕特性
膜沸騰下限界の発生機構の解明

東北大学
東京大学

選鉱製錬研究所
工学部

八木順一郎
平野敏右

潜熱・反応熱を利用する蓄熱充填層の伝熱特性
固体面近傍における乱流火炎の火炎面の挙動

正
宏
光男

健

東京工業大学工学部

井川博行

Ｚ r Ｔ i Ｏ４を主成分とした耐熱衝撃材料の設計

東京工業大学

精密工学研究所

三島良直

単結晶金属間化合物の製造条件の最適化

成蹊大学

工学部

小島紀徳

コークス炉炭化室内のガス移動解析と制御

岐阜大学

工学部

熊田雅弥

高性能流動層型熱交換器の開発

同志社大学

工学部

藤本

元

間欠乱流拡散火炎によるすす生成機構の研究

広島大学

工学部

角田敏一

レーザ分光法による乱流拡散燃焼機構の解明

九州大学
工学部
センシング技術応用研究会

城戸裕之
奥山雅則

予混合乱流伝ぱ火炎微細構造の解明
高温環境下センサ用機能材料薄膜の基礎物性

東北大学
東京大学

工学部
工学部

新井邦夫
幸田清一郎

超臨界水中でのバイオポリマ－の選択的分解
活性種付加による燃焼排気浄化法の研究

東京工業大学

工業材料研究所

吉村昌弘

正方晶ジルコニア固溶体の高温安定性

東京電機大学

工学部

吉田

小型ガスタ－ビン燃焼器の開発

東京理科大学工学部

本阿弥眞治

ダンプディフュ－ザ型燃焼器の流動機構

静岡大学

工学部

中崎清彦

バイオリアクタ－による排ガス中のＣＯ２除去

名古屋大学

工学部

高村秀一

超高熱流プラズマによる耐熱材料の損耗過程

京都大学

工学部

牧

β型チタン合金の加工熱処理による強靭化

徳島大学
近畿環境測定協会

工学部

三輪 恵
山口光夫

亮

正志

間欠噴霧燃焼の熱分解過程と粒子状物質の生成機構
ボイラのＮＯｘ抑制実用化研究

53●

研究助成事業実績（所属は交付当時・敬称略）
年度

研究責任者

平成 3

4

5

6

7

研究テーマ

北海道大学
東京大学

工学部
工学部

石黒亮二
河野通方

高温熱機器の熱媒体温度変動と熱疲労の研究
交直電界による予混合燃焼制御に関する研究

東京大学

工学部

吉田邦夫

冷熱発生用ケミカルヒートポンプの開発

豊田工業大学

工学部

恒川好樹

プラズマ浸炭における炭素侵入の高効率化

京都大学

工学部

福谷征史郎

スス生成反応経路の分子軌道法による決定

京都工芸繊維大学

工芸学部

西野茂弘

熱ＣＶＤ法による単結晶炭化珪素の育成と機能性素子の製作

大阪大学

工学部

岡本達幸

位相ドップラ法による火炎内噴霧挙動の解明

岡山大学

工学部

吉尾哲夫

ＣＶＩ施膜による高温耐食性ＲＢ－Ｓｉ３Ｎ４

九州大学
サンレー冷熱

工学部

高木節雄
高木健二

２相ステンレス鋼粉体の加工熱処理
感染性医療廃棄物の実用焼却炉の開発

北海道大学
東北大学

工学部
反応化学研究所

嶋田志郎
大塚康夫

炭化物の酸化によるクラック発生と熱音響放出
安価な触媒を用いる石炭の低温高効率ガス化

東京大学

工学部

畔津昭彦

プラズマジェットによる拡散燃焼の促進と制御

東京工業大学

工学部

菊池

Ｗ添加によるフェライト系耐熱鋼の高強度化

慶応義塾大学理工学部

溝本雅彦

高温平行平板間を流れる乱流の構造

都立科学技術大学

工学部

湯浅三郎

水素ガスタービン用予混合型燃焼器の開発

豊橋技術科学大学

工学部

亀頭直樹

高精度雰囲気酸素分圧調整炉の試作

芦屋大学
山口大学

教育学部
工学部

大原清司
加藤泰生

超微粒化による低ＮＯｘ油バーナの開発
加圧流動層内気泡核生成機構とその制御

茨城大学
東京大学

工学部
工学部

辻本得蔵
石塚 悟

ＴｉＡｌ基軽量耐熱合金の加工熱処理
回転伸長流場を用いた希薄燃焼器の開発

福井大学

工学部

荻原

ミスト熱分解法によるＬｉ系複酸化物の合成

岐阜大学

工学部

塗師幸夫

原料粒径と加熱雰囲気によるスピネルの生成形態制御

名古屋大学

工学部

竹野忠夫

燃料噴流拡散火炎の層流から乱流への遷移の研究

三重大学

工学部

社河内敏彦

衝突噴流の流動および伝熱特性の制御

大阪大学

工学部

香月正司

大きな渦を伴う流れの影響を受ける噴霧燃焼

岡山大学
大分大学

工学部
工学部

稲葉英男
滝田祐作

赤外線照射による霜結晶の能動的融解機構
窒化ケイ素超長ウイスカ合成と生成形態制御

北海道大学
東北大学

工学部
素材工学研究所

土田 猛
鈴木幹雄

燃焼合成法とメカノケミカル活性化を組み合せたＡｌＮ基セラミックスの新しい合成法
鋼の連鋳鋳片直送圧延時の鋳片組織制御

群馬大学

工学部

加藤邦夫

粉粒流動層を用いたバイオマス廃棄物の接触熱分解

東京工業大学

工学部

神沢

化学反応を利用した高性能熱輸送

岐阜大学

工学部

安里勝雄

予混合火炎と渦の干渉における火炎特性の変化

京都工芸繊維大学

工芸学部

西田俊彦

窒化ケイ素新固溶体に関する基礎的研究

大阪大学

工学部

馬越佑吉

超高温加熱炉用ヒーター材料の開発

大阪府立大学工学部

岡村清人

耐熱鋼と窒化ケイ素の接合界面での高温反応

広島大学
九州大学

工学部
総合理工学研究科

西田恵哉
清水昭比古

高圧噴射燃料噴霧内の混合気形成と燃焼
固気混相流の排熱回収系による熱泳動現象

東北大学
群馬大学

工学部
工学部

中田俊彦
斉藤勝男

ガスタービンの窒素酸化物生成機構の解明
超高温度場の新しい温度計測法の実用開発

東京工業大学

工学部

岡田

噴霧熱分解粉体からの高耐熱性多孔体の作製

武蔵工業大学

工学部

海老原大樹

炉内における金属板等の磁気浮上搬送に関する研究

防衛大学校

機械工学教室五十嵐保

一様流中に置かれた鈍い物体の伝熱促進機構

山梨大学

工学部

木野村暢一

層状化合物からの酸素窒素分離材の合成

豊田工業大学工学部

奥宮正洋

気相放電融合による Al 表面への SIALON の創製

京都大学

工学部

田中

窒化ケイ素焼結体の高温強度を決める因子

高知工業高等専門学校
日本バーナ研究会

機械工学科

永橋優純
山本 博

實

隆

淳

清

功

流動層プロセス中の管群に働く振動力の低減
燃焼振動の解析54

研究助成事業実績●（所属は交付当時・敬称略）
年度

研究責任者

平成 8

9

10

11

12

研究テーマ

東北大学
東京大学

工学部
工学系研究科犬竹正明
松為宏幸

MPD アークジェットによる高密度プラズマ流の研究
縮退４波混合分光による火炎中の微量成分定量

東京工業大学

工学部

水谷惟恭

ＩＣＰ・ミスト結合によるセラミックス成膜

慶応義塾大学

理工学部

菅

泰雄

溶射皮膜の気孔率と密着性の非接触同時測定

岐阜大学

工学部

山下新太郎

伝熱・流動特性のリブレットによる最適化

三重大学

工学部

加藤征三

プラズマ活性反応による炭酸ガスの燃料種への再変換

同志社大学

工学部

千田二郎

非定常噴霧火炎内のすす粒子の光学計測

大阪大学

工学部

小宮山正治

レーザ散乱画像による瞬時乱流火炎構造の研究

長野工業高等専門学校
和歌山工業高等専門学校

機械工学科
物質工学科

長坂明彦
冨上健次郎

ＴＲＩＰ型複合組織鋼板の温間プレス成形性
備長炭製造における焼結条件に関する研究

室蘭工業大学
東北大学

工学部
工学研究科

永田正一
内藤 均

高温加熱硫化法による新化合物の合成
産業プロセスヒート用高温太陽集熱炉の開発

東京農工大学

生物システム応用科学研究科

堀尾正靭

流動層燃焼・ガス化における灰の凝集制御

東京工業大学

総合理工学研究科

八島正知

高温での構造の新しいその場観察法の開発

横浜国立大学

工学研究科

飯田嘉宏

高温材料の輸送熱物性値同時測定法の開発

名古屋工業大学

工学研究科

長谷川達也

直線渦管に沿う火炎伝播の研究

豊橋技術科学大学

工学部

梅本

ナノスケールで組織制御したシリサイド系高効率熱発電材料の開発

京都工芸繊維大学

工芸学部

Ｇ・ペッツオッティ

高温内部摩擦挙動に対する理論的アプローチ

神戸大学
愛媛大学

機器分析センター
工学部

池田裕二
定岡芳彦

半導体レーザ分光を用いた燃焼診断技術の開発
排ガス中の塩素ガス検知用センサの開発

東北大学
山形大学

流体科学研究所
工学部

小林秀昭
高橋一郎

高圧乱流燃焼に対するＬＩＦ計測技術の開発
触針式熱物性測定による組成分布診断法の開発

千葉大学

工学部

菱田

高性能熱輸送管－新ドリームパイプ－の開発研究

東京大学

工学系研究科幾原雄一

超塑性を用いたセラミックス材料の加工

慶応義塾大学

理工学部

松尾亜紀子

衝突噴流中に形成される拡散火炎の安定機構

名古屋大学

難処理人工物研究センター

松田仁樹

含油廃水焼却処理のためのＴＣＴＢの開発

京都大学

工学研究科

武田信生

ダイオキシン類関連物質の生成抑制技術

大阪大学

工学研究科

山内

Cu 添加 Fe-Si 系高集積度燃焼型熱電変換モジュールの開発

実

誠

勇

九州工業大学工学部
大阪府立産業技術総合研究所

清水陽一
石神逸男

固体電解質厚膜型窒素酸化物センサの開発
雰囲気変動下におけるガス浸炭の解析と制御

東北大学
拓殖大学

工学研究科
工学部

滝田謙一
堀 守雄

プラズマジェットによる保炎機構の研究
燃料成分によるＮＯ２生成反応の促進効果

東海大学

工学部

松下純一

高温耐酸化性Ｃ／Ｃ複合材料の研究開発

名古屋大学

工学研究科

吉川典彦

燃焼ガス中高温固体の LIF 温度分布計測

豊田工業大学工学部

奥宮正洋

バレル in-situ 還元によるアルミニウムのガス窒化

豊橋技術科学大学

工学部

武藤浩行

超塑性変形機構の解明による塑性加工技術の確立

京都大学

工学研究科

古原

忠

強加工・急速加熱冷却による超微細粒金属材料の創製

京都工芸繊維大学

工芸学部

中平

敦

ダブルシリサイド系複合材料の微細組織制御と熱電特性

大阪大学
岡山大学

接合科学研究所
工学部

宮本欽生
冨田栄二

窒化燃焼法によるアルミドロスのリサイクルプロセス開発
赤外線吸収法を利用した燃焼制御センサの開発

埼玉工業大学
東京大学

工学部
生産技術研究所

巨 東英
岸本 昭

鋼の浸炭焼入れ過程における変形および残留応力の制御
燃焼圧直接測定のための高温圧力センサー

東京農工大学

生物システム応用科学研究科

神谷秀博

廃棄物再生燃料 (RDF) 燃焼灰の改質による高温集塵特性の向上

東京工業大学

理工学研究科相澤哲哉

半導体レーザー誘起蛍光・吸収分光法による燃焼計測に関する研究

防衛大学校

機能材料工学科

江阪久雄

一方向凝固による効率的単結晶製造プロセス

名古屋工業大学

工学部

西川直宏

気孔傾斜型セラミック多孔体の開発

大阪大学

工学研究科

今中信人

燃焼ガス中での計測を実現する新規塩素センサの開発

大阪府立大学

工学研究科

瀬川大資

燃焼噴霧非接触温度計測技術開発のための基礎研究

九州大学
九州工業大学

工学研究院
工学部

北川敏明
鶴田隆治

高圧下における燃焼促進の研究
被乾燥体の生体情報を考慮した乾燥技術開発

55●

研究助成事業実績（所属は交付当時・敬称略）
年度
平成 13

14

15

16

17

研究責任者
北海道大学
東北大学

工学研究科
工学研究科

研究テーマ
吉川信一
升谷五郎
世杰

自己燃焼合成法による透明導電性微粉体の合成と応用に関する研究
ＣＯ２添加火炎の消炎限界に及ぼす圧力の効果

東京大学

生産技術研究所

朱

東京工業大学

応用セラミックス研究所

若井史博

ナノ結晶炭化ｹｲ素の in-situ 成形加工技術の開発

電気通信大学

電気通信学部

三浦博己

分散強化合金の高温疲労特性と材質改善に関する研究

名古屋大学

工学研究科

河本邦仁

層状酸化物熱電材料の自己組織化配向制御

京都工芸繊維大学

工芸学部

田中勝久

熱ポーリングを用いた高効率２次非線形光学ガラスの開発

大阪大学

接合科学研究所

小林

奈良大学
九州大学

文学部
工学研究院

西山要一
村瀬英一

熱伝導率による石造文化財の劣化度の新規評価法の開発
予混合圧縮着火燃焼の着火時期制御

東北大学
茨城大学

工学研究科
工学部

廣田光智
友田 陽

TripleFlame の火炎特性に与える微少擾乱の影響
中性子回折による熱処理残留応力分布の測定

東京工業大学

精密工学研究所

細田秀樹

ペロブスカイト金属間炭化物の相安定性と高温特性

東京電機大学工学部

吉田

強乱流のもとで形成される予混合火炎の構造

横浜国立大学

環境情報研究院

鈴木和也

交流法による比熱迅速測定システムの開発

名古屋工業大学

工学部

淡路英夫

流水急冷法による定量的熱衝撃試験法の開発

豊橋技術科学大学

工学部

滝川浩史

SiC 熱分解による石英ナノファイバの合成

岡山大学
九州大学

自然科学研究科
工学研究院

吉山定見
中原真也

ガスケット型イオンセンサによる燃焼診断法に関する基礎的研究
新コンセプト成層燃焼法開発のための基礎研究

東北大学
慶應義塾大学

多元物質科学研究所
理工学部

鈴木 茂
溝本雅彦

鉄系形状記憶合金の熱弾性特性の向上と構造材への応用
カーボンナノチューブの燃焼合成法の開発

長岡技術科学大学

工学部

小松高行

希土類原子加熱法によるガラスの結晶化機構

金沢大学

工学部

田中康規

パルス誘導熱プラズマによる熱・ラジカル流束制御

金沢工業大学

工学部

柴原正和

三次元溶接高温割れ解析法の開発とその応用

福井大学

工学研究科

荻原

エアロゾルプラズマ合成法による単分散ナノ結晶の開発

名古屋大学

理工科学総合研究センター

小林敬幸

光・電気・熱トリジェネレーションシステムにおける燃焼駆動レーザーの開発

名古屋工業大学

工学研究科

大岩紀生

離散渦法による渦と火炎の相互干渉の解析

大阪大学
工学研究科
産業技術総合研究所

芝原正彦
高尾泰正

ナノ微細構造による界面伝熱促進機構の研究
非酸化物粒子の直火製法に関する研究

明

亮

隆

耐熱 SiC/SiC 複合材料の損傷評価手法の開発

プラズマ反応溶射による熱遮蔽 ZrO2 膜の高機能化に関する研究

東北大学
茨城大学

多元物質科学研究所
工学部

吉川 彰
本橋嘉信

ジオメトリック構造 MGC 材料の製造技術
SOFC デバイスのミリ波加熱燒結接合法

千葉大学

知的財産本部

田中

鳥の呼吸機構を取り入れた新しい熱輸送管

金沢大学

自然科学研究科

上杉喜彦

高周波加熱による燃焼火炎の制御と高熱流化

山梨大学

医学工学総合研究部

管野善則

耐熱性被覆電磁波遮蔽能熱電対の開発

名古屋大学

エコトピア科学研究機構

中村祐二

Multi-LinePLIF による瞬時燃焼構造の可視化

京都大学

工学研究科

武田信生

テルミット反応の廃棄物処理への応用

大阪大学

工学研究科

碓井建夫

高温混合ガスからの選択的水素分離法の開発

九州工業大学
石川県工業試験場

生命体工学研究科

宮崎康次
部家 彰

生物に学ぶメタマテリアルの熱ふく射特性
原子状水素による極表面アニール法の開発

群馬大学
東京工業大学工学部
総合分析支援センター

稲田茂昭
木口賢紀

低温プラズマ炉を用いたオゾン含有製氷
非晶質ＨｆＯ２薄膜の高温安定性の向上

学

長岡技術科学大学

極限エネルギー密度工学研究センター

中山忠親

ナノロッド複合型耐熱被覆合成手法の開発

名古屋大学

工学研究科

山本和弘

実器乱流場のすす計測と反応機構の検討

豊橋技術科学大学

工学部

梅本

無毒性低中温域用熱電材料の設計と素子開発

大阪大学

産業科学研究所

中嶋英雄

排気ガス触媒用ポーラスメタル担体の開発

神戸大学

工学部

平澤茂樹

アクティブ熱制御による高精度スパイク熱処理技術

岡山大学

環境学研究科長江正寛

高温 HIP 装置用 Mo 系構造部材の組織制御

愛媛大学
長野工業高等専門学校

理学部
機械工学科

樋高義昭
長坂明彦

炭化水素の高温反応の研究
同種材および異種材金属の接合に関する研究実

56

研究助成事業実績●（所属は交付当時・敬称略）
年度
平成 18

19

20

21

22

研究責任者
東北大学
群馬大学

金属材料研究所
工学部

研究テーマ
仲井正昭
天谷賢児

湿潤環境での耐熱鋼の高温酸化と水素浸入
レーザ分光計測に基づくすす形成モデルの構築

埼玉大学

理工学研究科柳瀬郁夫

ゼロ熱膨張コーディエライト複合材料の開発

東京大学

先端科学技術研究センター

日暮栄治

プラズマリフローにおけるはんだの溶融過程観察

名古屋大学

先端技術共同研究センター

小林Ｗ／Ｏエマルジョンの燃料過濃燃焼による単分散金属ナノ粒子製造

名古屋工業大学

工学研究科

大岩紀生

球形樹脂微粒子の加熱過程の高速度画像解析

大阪大学

工学研究科

国吉ニルソン

物質添加が燃焼反応へ与える影響の数値解析

九州大学

工学研究院

土山聡宏

高品位な高窒素鋼線の連続熱処理装置の開発

九州工業大学
宇宙航空研究開発機構

工学部
宇宙科学研究本部

長山暁子
大西 晃

ナノ構造制御による機能性伝熱面の創製
Christiansen 効果を用いた非接触高温測定

北海道大学
東北大学

工学研究科
工学研究科

鵜飼重治
青木秀之

次世代型高強度 Ni 基 ODS 超合金の開発
超高圧パルス噴霧燃焼時の環境汚染物質低減

筑波大学

システム情報工学研究科

河井昌道

高圧水素容器用炭素繊維強化複合材料 (CFRP) の耐久性支配因子の抽出とモデル化

慶應義塾大学

理工学部

横森

高安定性を有する RQL 燃焼器の開発

大阪大学

基礎工学研究科

尾方成信

分子動力学法による浸炭表面反応の解析

大阪府立大学

工学研究科

塚田隆夫

単結晶成長炉内の輸送現象と結晶欠陥との相関岡山大学

自然科学研究科田口秀樹

結合距離を制御した排ガス浄化触媒の開発

九州大学

工学研究院

山本

CFD による微粉炭燃焼炉制御基盤技術の開発

潤

剛

剛

大阪府立産業技術総合研究所
福岡工業技術センター

井本泰造
周善寺清隆

木質系廃材のガス化メタノール製造法の開発
非酸化物粒子合成のための還元ガス発生装置の開発

北海道大学
東北大学

工学研究科
工学研究科

中村祐二
松下洋介

変則十字火炎の創製とその基礎特性の把握
燃焼場における温度測定技術の高度化

東北大学

多元物質科学研究所

篠田弘造

複層磁性微粒子合成のための熱処理技術開発

筑波大学

システム情報工学研究科

阿部豊

超高耐圧極微細管積層型熱交換器の開発

東京工業大学

理工学研究科谷口泉

流動層式エマルション滴下燃焼法による LiFePO4/C 複合体材料の合成

横浜国立大学

工学研究院

森

昌司

名古屋大学

工学研究科

窪田光宏

マイクロ波加熱によるメソ孔性活性炭の開発

京都大学

工学研究科

岡本範彦

界面フォノンミスマッチによる熱電特性制御

京都大学

工学研究科

河原全作

沸騰研究のための極細熱電対の開発

大阪大学
大阪府立大学

接合科学研究所
工学研究科

近藤勝義
須賀一彦

非食部バイオマスの完全再資源化燃焼技術
革新的超小型排ガス触媒装置の開発研究

東北大学
東京大学

流体科学研究所
工学系研究科

石本 淳
柴田直哉

スラッシュ超高熱流束プロセッサ冷却の研究
高温セラミックス粒界の偏析強化機構の解明

横浜国立大学

工学研究院

梅澤

チタン合金の表面改質熱処理技術の開発

新潟大学

自然科学研究科

大鳥範和

分子動力学法によるスラグの熱伝導率評価

静岡大学

工学部

松井

レーザーによる高圧酸素プラズマ源の開発

愛知工業大学

総合技術研究所

渡辺藤雄

三重大学

工学研究科

西村

広島大学

工学研究科

福井国博

制御流同伴型サイクロンによる燃焼排ガス浄化装置の開発

愛媛大学
宮城工業高等専門学校

理工学研究科
材料工学科

中原真也
渡邊陽一

超小型燃焼器の燃焼促進技術の開発
N 系マルテンサイトを活用した鋼の高強度化

北海道大学
東北大学

工学研究院
多元物質科学研究所

島田敏宏
吉川 彰

高温に耐える無機エラストマーの開発
燃焼圧センサ用ランガサイトの形状制御技術

東京工業大学

理工学研究科関口秀俊

超高温型小型過熱水蒸気炉の作成

慶応義塾大学理工学部

小茂鳥潤

構造用鋼の超微細結晶化熱処理技術の開発

福井大学

工学研究科

荻原

パルスジェット衝撃ナノ粒子合成法の開発

名古屋大学

工学研究科

小林信介

ケミカル・ルーピングプロセスにおける酸素担体の開発

名古屋大学

エコトピア科学研究所

植木保昭

Ｏ２－ＣＯ２雰囲気の凝結材燃焼挙動の解明

豊橋技術科学大学

工学研究科

戸高義一

Ｇａ , Ａｇ添加Ｍｇ２Ｓｉ系熱電材料の開発

京都大学
大阪大学

工学研究科
接合科学研究所

大下和徹
小林 明

燃焼を中心とした畜産廃棄物の再資源化
高効率・高機能 SiC

修
信
顕

隆

含水多孔質を用いた瞬間過熱水蒸気生成装置の開発

多孔体担持型蓄熱材の新規開発研究
ＣＯ２改質光触媒メンブランリアクター開発

57●

研究助成事業実績（所属は交付当時・敬称略）
年度
平成 23

24

25

26

研究責任者
茨城大学
筑波大学

研究テーマ

工学部
システム情報工学研究科

太田弘道
河井昌道

高放射性廃棄物ガラス固化材の熱伝導率評価
炭素繊維強化複合材料の高温耐久性評価技術の開発

東京工業大学

原子炉工学研究所

劉高耐久性化学蓄熱材の開発

新潟大学

研究推進機構石垣雅

高温アンモニア中の機能性酸化物の熱分析

名古屋大学

工学研究科

吉田

隆

配向制御技術を用いた熱電薄膜の高性能化

名古屋大学

工学研究科

出口清一

大阪大学

理学研究科

花咲徳亮

水熱合成法による熱・電気変換材料の開発

大阪府立大学２１世紀科学研究機構

小菅厚子

ＣｕＩｎＴｅ２相分離系化合物の熱電特性

鳥取環境大学

環境情報学部

横山伸也

エタノール生産による放射能汚染土壌の修復

山口大学

理工学研究科岡本浩明

イオン液体を基盤としたＣＯ２吸収剤の開発

九州大学
工学研究院
福岡県工業技術センター

山本 剛
小野本達郎

非平衡プラズマを用いた廃油燃焼技術の開発
高窒素鋼線のナノ析出時効熱処理の高度化

東北大学
群馬大学

金属材料研究所
工学研究科

佐藤和久
座間淑夫

高温観察による Mg 合金の格子変調機構解明
バイオディーゼル燃焼排出物の基礎的研究

東京大学

生産技術研究所

苷蔗寂樹

エクセルギー損失最小熱交換の基礎研究

東海大学

工学部

宮沢靖幸

炉内温度勾配を利用した新ろう付技術の開発

名古屋大学

エコトピア科学研究所

竹内恒博

プラズマ溶射を用いた高効率熱電素子の開発

名古屋工業大学

工学研究科

平下恒久

亜臨界水中の精密有機合成反応

三重大学

工学研究科

佐藤英樹

カーボンナノチューブ熱伝導体の開発

三重大学

工学研究科

石原

篤

有機系廃水からの燃料ガス製造装置の開発

京都大学

工学研究科

巽

和也

セラミック多孔質体型燃料改質器の開発

大分大学
鹿児島大学

工学部
理工学研究科

田上公俊
徳永辰也

非平衡プラズマによる点火技術の開発
熱量測定に基づく高 Cr 耐熱鋼の寿命評価

北海道大学
秋田県立大学

工学研究院
システム科学技術学部

能村貴宏
鶴田 俊

高温産業排熱回収用潜熱蓄熱材料の開発
ガス爆発の樹脂類への熱影響

東北大学

金属材料研究所内田健一

スピン流駆動型熱電変換の基盤技術創出

茨城大学

工学部

池田輝之

高効率廃熱発電をめざす熱電材料の多孔質化

千葉大学

工学研究科

武居昌宏

循環流動層内のトモグラフィー可視化計測

東京農工大学

工学研究院

村田

章

ディンプルによる燃焼器壁の高性能熱遮蔽

東京農工大学

工学研究院

桜井

誠

燃焼反応用高性能マイクロリアクターの開発

岐阜大学

工学部

小林信介

蓄熱型ケミカルルーピングプロセスの開発

静岡大学

工学研究科

荻野明久

新規光熱併用熱電子発電システムの開発

大阪大学

工学研究科

小林慶裕

太陽炉を用いたグラフェン製造法の開発

大阪大学

産業科学研究所

筒井真楠

単一分子接合の熱電性能評価

大阪府立大学
近畿大学

理学系研究科
理工学部

細越裕子
渕端 学

低次元磁性体による絶縁性熱伝導材料の開発
バイオマス熱分解プロセスの最適条件の検討

山梨大学
名古屋工業大学

医学工学総合研究部
工学研究科

舩谷俊平
齋木 悠

地中熱ヒートポンプの高精度ＣＯＰ計測
ＭＥＭＳ壁面を用いた化学的消炎現象の解明

三重大学

工学研究科

西村

顕

ＣＯ２を燃料に改質する新型光触媒の開発

京都大学

工学研究科

白土博通

アップドラフト発電の高効率化技術開発

大阪大学

基礎工学研究科山田

界面制御による有機熱電変換素子の高効率化

関西大学

化学生命工学部

西本明生

新規スクリーンプラズマ熱処理技術の開発

神戸大学

自然科学系先端融合研究環

白井克明

次世代潜熱蓄熱輸送媒体評価技術の開発

九州大学

工学研究院

山本

海洋エネルギー研究センター
佐賀大学
神戸市立工業高等専門学校

醇一亮

小型・低温改質水素製造器の開発

剛

高効率連続再生式ＰＭ２. ５除去装置の開発

小山幸平
吉本隆光

海洋温度差発電用プレート式熱交換器の開発
プラズマによる燃焼限界拡大と輻射熱利用58

研究助成事業実績●（所属は交付当時・敬称略）
年度
平成 27

28

29

30

研究責任者

研究テーマ

東北大学
早稲田大学

金属材料研究所
創造理工学研究科

木口賢紀
中垣隆雄

Ｍｇ合金の低温時効析出による組織形成
蓄熱材を利用したボイラの開発

横浜国立大学

工学研究院

石井一洋

マイクロバブル爆轟生成特性の解明

名古屋大学

工学研究科

尾上

順

革新的低次元カーボン熱電変換材料の創発

豊田工業大学

工学部

奥宮正洋

プラズマ浸窒焼入による鋼の低歪表面硬化

豊橋技術科学大学

工学研究科

西川原理仁

ループヒートパイプ最適設計理論の構築

京都大学

工学研究科

鈴木基史

分子振動励起のための狭帯域赤外線源の開発

大阪大学

工学研究科

芝原正彦

伝熱促進媒体としての燃焼生成微粒子の利用

兵庫県立大学

物質理学研究科

満身

金属錯体に基づく光電変換素子の創製

九州大学
日本原子力研究開発機構

工学研究院
原子力科学研究所

藤ヶ谷剛彦
桑原 彬

カーボンナノチューブ熱電変換材料の開発
プラズマ風洞を用いた同位体比分析法の開発

北海道大学
筑波大学

工学研究院
システム情報系

米澤 徹
嶋村耕平

中温度域潜熱蓄熱ナノフルイドの創製
レーザー衝撃波による流体エネルギー変換器

筑波大学

数理物質系

守友

電池型熱発電素子の開発と排熱利用

埼玉大学

理工学研究科長谷川靖洋

量子効果による巨大ゼーベック効果の実証

東京工業大学工学院

渡部弘達

ダイレクトカーボン燃料電池の高出力化

国士舘大学

理工学部

岸本

酸素を溶解した液体燃料の燃焼特性

名古屋大学

工学研究科

出口清一

熱電モジュールの超安定化・高出力化

名古屋大学

工学研究科

土屋雄司

高効率熱電変換材料の厚膜配向化技術の開発

名古屋大学

工学研究科

竹中康司

巨大負熱膨張材料 SmS による熱膨張制御

大阪大学

工学研究科

小林慶裕

超高温過程による新奇ナノ炭素構造体の創成

大阪大学
広島大学

理学研究科
工学研究院

中澤康浩
松村幸彦

少量試料を用いた磁場下断熱型熱益計の開発
下水汚泥のリン回収型超臨界水ガス化

東北大学
東京大学

金属材料研究所
工学系研究科

水口将輝
神原 淳

熱磁気効果を用いた熱電変換素子の創製
Si ナノ構造化プラズマスプレー技術開発

東京工業大学

物質理工学院

寺田芳弘

超高効率熱機関用軽量耐熱 Mg 合金の開発

慶應義塾大学

理工学部

小茂鳥

燃焼合成反応を利用した表面改質手法の提案

東京理科大学

理工学部

上野一郎

高密度除熱に向けた蒸気泡崩壊過程の解明

名古屋工業大学

工学研究科

川崎晋司

排熱で充電する燃料電池

京都工芸繊維大学

分子化学系

中

有機無機ハイブリッド分子潜熱蓄熱材の開発

広島大学

工学研究科

深澤智典

木質バイオマス発電燃焼灰の再資源化

愛媛大学
舞鶴工業高等専門学校

理工学研究科
電子制御工学科

中原真也
奥村幸彦

難処理木質廃棄物の超低温燃焼技術の開発
水素保炎によるアンモニアバーナーの開発

北海道大学
東北大学

工学研究院
金属材料研究所

夏井俊悟
岡本範彦

溶融塩電解のサブミリ秒スケール熱流動解析
電気化学反応を利用した熱スイッチング材料の開発

東京大学

工学系研究科苑勇

水素燃焼におけるセラミックスの腐食特性

東京大学

工学系研究科松井裕章

酸化物半導体の熱流制御と透明断熱の開発

東京工業大学工学院

渡部弘達

すすの直接かつ連続的エネルギー変換

東京工業大学

科学技術創成研究院

片瀬貴義

電界効果を利用した超高効率熱電性能の実証

横浜国立大学

工学研究院

西島喜明

熱輸送電磁メタマテリアルの開発

名古屋大学

工学研究科

片山尚幸

高熱応答性潜熱蓄熱材料の開発

豊田工業大学

材料プロセス研究室

南部紘一郎

複合浸窒プロセスを利用した鋼の低ひずみ化

大阪大学

レーザー科学研究所

重森啓介

レーザークリーニングにおける熱影響効果

大阪工業大学工学部

平郡諭

電気伝導性芳香族分子の開発

関西大学

システム理工学部

小田豊

強い加減速を伴う脈動乱流熱伝達現象の解明

兵庫県立大学
大阪府立大学工業高等専門学校

工学研究科
総合工学システム学科

部家 彰
君家直之

稔

浩

健

潤

建介

原子状水素アニールによる表面汚染物除去
シリカ繊維／エアロゲル複合断熱材の創製

59●

研究助成事業実績（所属は交付当時・敬称略）
年度

研究責任者

平成 31

令和 2

3

4

東北大学
茨城大学

研究テーマ

未来科学技術共同研究センター
工学部

横田有為
小峰啓史

革新的難加工線材作製技術の高度化
ハイブリッド構造熱電変換素子の創成

東京農工大学

生物システム応用科学府

秋澤淳

排熱を活用する吸着冷凍サイクルの高効率化

東京工業大学

物質理工学院

谷口泉

流動層燃焼法による蓄電池電極触媒の合成

東京工業大学

科学技術創成研究院

グバレビッチ アンナ

高周波誘導加熱による Al4SiC4 の燃焼合成

岐阜大学

工学部

小林信介

触媒活性用噴流層プラズマ反応装置の開発

名古屋大学

工学研究科

上野智永

超軽量 CNT 構造体を用いた断熱・伝熱スイッチング

名古屋工業大学

工学研究科

岸

刺しゅうに基づく発電する断熱材料の開発

豊橋技術科学大学

工学研究科

中村祐二

低圧場を利用したポリマーの燃焼特性の把握

三重大学

工学研究科

西村

バイオガス由来 H2 製造リアクター開発

大阪府立大学

理学系研究科

小菅厚子

相転移を利用した欠陥含有熱電材料の開発

岡山大学

自然科学研究科

河原伸幸

バイオマスガスのエンジンシリンダ内燃焼反応素反応モデルの構築

広島大学
山口大学

工学研究科
創成科学研究科曙 紘之田之上健一郎高周波誘導加熱による元素拡散熱処理の開発
バイオマス燃焼時のクリンカー生成機構解明

東北大学
群馬大学

未来科学技術共同研究センター
理工学府

大橋雄二
石井孝文

高温環境を可視化する超音波計測技術開発
高温環境での炭素材料の気相酸化機構解明

千葉大学

工学研究院

劉

低環境負荷型化学蓄熱材の開発

東京大学

理学系研究科

山野井慶徳

熱刺激を跳躍運動に変換するケイ素化合物

慶應義塾大学理工学部

小茂鳥

高周波熱処理を応用した固体浸炭処理の開発

静岡大学

工学部

菊池将一

大気圧プラズマを援用した NH3 フリー窒化

静岡大学

工学部

青山真大

溶融金属揚程用小型高効率電磁ポンプの開発

名古屋大学

工学研究科

山田智明

強誘電体ナノ構造による電気熱量効果の増大

名古屋大学

工学研究科

伊東

高分子熱電デバイスの高性能化指針の解明

大阪大学

基礎工学研究科

椋田秀和

局所電子揺動由来の熱電性能向上因子の解明

大阪工業大学

工学部

和田英男

赤外線スマートウィンドウの開発

香川大学

創造工学部

奥村幸彦

シンガス対応のバーナーおよびエンジン開発

九州大学
北九州工業高等専門学校

工学研究院
生産デザイン工学科

山本 剛
山本洋司

CO2 の高効率分解による高濃度 CO の生成
二酸化炭素無排出亜酸化窒素バーナーの開発

北海道大学
東北大学

工学研究院
金属材料研究所

荻野 勲
木口賢紀

マイクロ波加熱による電極触媒の高性能化
熱処理による LPSO 型 Mg 合金の組織制御

東京大学

理学系研究科山田鉄平

配位高分子を用いた熱回収システムの構築

東京農工大学

工学研究院

伏見千尋

フラッシュ加水分解による高効率オイル生産

東京電機大学工学部

小林佳弘

PM の特性に及ぼす潤滑油添加の影響

名古屋大学

工学研究科

原田

縮流下での微細気泡生成条件に関する検討

名古屋工業大学

工学研究科

石井陽祐

熱利用による超高圧電解水素製造の高効率化

豊田工業大学

工学研究科

田辺賢士

薄膜における熱伝導率の計測手法の開発

豊橋技術科学大学

工学研究科

中村祐二

粉体による燃焼促進特性の評価法開発

大阪大学
兵庫県立大学

接合科学研究所
工学研究科

近藤勝義
朝熊裕介

水素を利用したチタン粉末充填焼結法の開発
無次元数によるマイクロ波加熱の定式化

東北大学
金沢大学

電気通信研究所
理工研究域

大塚朋廣
春木将司

原子層ナノ構造による熱電変換技術の研究
希土類系化学蓄熱材による低温排熱の利用

静岡大学

学術院工学領域

吹場活佳

水素の特性を生かした革新的内燃機関の開発

静岡理工科大学

理工学部

野内忠則

エンジン排気 CO2 回収用疎水性吸着材の検討

立命館大学

理工学部

渡部弘達

固体酸化物 CO2 電解セルのオペランド観察

大阪公立大学

工学研究科

山田幾也

超高圧合成法を用いたゼロ熱膨張材料の創製

広島大学

先進理工系科学研究科

今榮一郎

導電性高分子の熱電特性に及ぼす添加剤効果

徳島大学

社会産業理工学研究部

名田譲

火炎浮き上がり高さに対する周囲流速の影響

九州大学

工学研究院

山本

剛

マイクロ波プラズマによる固体燃焼法の開

九州大学

工学研究院

梅原裕太郎

九州大学

工学研究院

津田伸一

液化水素の界面蒸発速度の量子分子論的解明

白石貴久
島宗洋介

β型チタン合金の熱駆動組成分配現象の解明
省資源光吸収層用レーザー熱処理技術の開発

先進マグネシウム国際研究センター
熊本大学
長岡工業高等専門学校

直希
顕

醇一
潤

裕

寛

熱制御高度化による画期的熱処理技術の開発

60

研究助成事業実績●（所属は交付当時・敬称略）
年度
令和 5

研究責任者
北海道大学
北見工業大学

工学研究院
工学部

研究テーマ
金野佑亮
林田和宏

東京工業大学

物質理工学院谷口

東京工業大学

科学技術創成研究院

田中裕也

慶應義塾大学

理工学部

小茂鳥

東京都立大学

都市環境科学研究科

秦

新潟大学

工学部

齊藤健二

バナジウムを用いた NbC 電極触媒の高効率かつ炭素蓄積型固相合成技術の開発

岐阜大学

工学部

朝原

データ科学による水素燃焼特性の開拓

名古屋大学

工学研究科

伊藤靖仁

噴流の熱拡散制御に関する実験研究

大阪大学

工学研究科

芝原正彦

深層学習による伝熱面のミクロ特性の最適化

大阪大学

理学研究科

小林裕一郎

重縮合系硫黄ポリマーの合成と材料への応用

大阪大学

理学研究科

塩貝純一

ナノシート積層構造を活用した熱電変換材料

大阪公立大学

工学研究科

安田雅昭

電子線改質したグラフェンの熱輸送特性解析

平野知之
當代光陽

気相燃焼法による機能性微粒子の球状化
機械学習による TiAl 基耐熱合金組織の自動判定

先進理工系科学研究科
広島大学
新居浜工業高等専門学校

泉

低重力場における材料燃焼性評価手法の開発
水素添加が噴霧燃焼特性に及ぼす影響の解明
過熱水蒸気を用いた蓄電デバイス材料の合成
金属錯体に基づく分子熱電素子の開発

潤

慎一
誠

スマート浸炭処理の開発と鋼の高疲労強度化
環境発電のための n 型有機材料の開発

61●

表彰事業実績

表彰事業実績
財団設立後、今日迄の４２年間で、熱技術賞４６名、粉生熱技術振興賞７５名となっており、それぞれ次の方々に贈呈いたしました。

◎熱技術賞
年 度

氏

（所属は交付当時・敬称略）
名

昭和 57 豊 田茂
58 國 井 大 蔵
功 刀 雅 長59 田 村 今 男

所

属

新日本製鐵（株）
東京大学 工学部
愛知工業大学
京都大学

工学部

工学部

役

職

取締役副社長教授

推薦団体（社）日本鉄鋼協会（財）省エネルギーセンター

教授（社）窯業協会

教授（社）日本熱処理技術協会

飛 山 一 男

いすず自動車（株）

代表取締役社長（社）自動車技術会

60 上 杉 年 一

山陽特殊製鋼（株）

代表取締役副社長（社）日本鉄鋼協会

埼玉大学

教授 東京大学名誉教授

日本燃焼研究会

会長（社）窯業協会

辻

廣

61 林

武 志

一 色 尚 次工学部

耐火物技術協会
日本大学

工学部

教授 東京工業大学名誉教授 （社）日本機械学会（社）日本プラントメンテナンス協会

62 鶴 巻 良 輔

昭和シェル石油（株）

専務取締役

63 神 野博

京都大学

教授 工学部長

日本燃焼研究会

平成 1 新 美格

豊田工業大学教授（社）日本金属学会

日本真空技術（株）

代表取締役会長（社）日本真空工業会

日本大学

教授 東京大学名誉教授 （社）日本機械学会

2 林

主 税

3 甲 藤 好 郎

工学部
工学部

理工学部

4 永 井 親 久 （株）神戸製鋼所

代表取締役副社長

5 平 田賢

芝浦工業大学教授 東京大学名誉教授 （社）日本機械学会

6 北 岡

徹

日本セメント（株）

代表取締役会長

7 谷 口博

北海学園大学教授 北海道大学名誉教授 （社）日本ガスタービン学会

8 鈴 木

孝

日野自動車工業（株）

システム工学部
工学部

顧問 技監（社）日本鉄鋼協会（社）日本セラミック協会・（社）セメント協会（社）自動車技術会

9 田 中 良 平 （株）超高温材料研究センター

技術顧問 東京工業大学名誉教授 （社）日本鉄鋼協会

10 永 井ハリマセラミック（株）

顧問

11 廣 安 博 之

敏

近畿大学

教授 広島大学名誉教授

日本燃焼学会

12 高 橋

関東治金工業（株）

代表取締役社長（社）日本工業炉協会

教授（社）日本金属学会

名誉会員

耐火物技術協会進

工学部

13 山 口 正 治

京都大学

14 杉 田

耐火物技術協会清

大学院工学研究科

15 平 野 敏 右 （独）消防研究所
16 鈴 木 泰 信

NTN（株）

17 牧

正 志

京都大学

18 林

稔

大学院工学研究科

アイシン精機（株）

19 香 月 正 司
20 森 田研

パナソニックプラズマディスプレイ（株）

耐火物技術協会

理事長 東京大学名誉教授 （社）日本火災学会
代表取締役副社長（社）日本ベアリング工業会

教授（社）日本熱処理技術協会

代表取締役副社長（社）日本熱処理技術協会

大阪大学名誉教授

日本燃焼学会代表取締役社長（社）電子情報技術産業協会 関西支部

21 伊 東 弘 一

早稲田大学理工学術院総合研究所

客員教授 大阪府立大学名誉教授 （一社）エネルギー・資源学会

22 野 村JEEスチール（株）

代表取締役副社長

23 武 田 信 生

立命館大学 総合理工学研究機構エコ・テクノロジー研究センター

客員教授 センター長 京都大学名誉教授 （一社）廃棄物資源循環学会

24 三 木 伸 一

住友精密工業（株）

寛

代表取締役社長（一社）日本鉄鋼協会

顧問（一社）日本機械学会

東京製鐵（株）代表取締役社長（公財）池谷科学技術振興財団

修 （株）東研サーモテック

代表取締役社長

日本金属熱処理工業会

代表取締役副社長（一社）日本鉄鋼協会

25 佐 藤 順 一 （株）IHI
26 西 本 利 一
27 川 嵜

28 尾 上 善 則 （株）神戸製鋼所
29 岡 崎（社）日本鉄鋼協会

健

東京工業大学

科学技術創成研究院特命教授 東京工業大学名誉教授 （一社）日本機械学会

30 山 口 明 良 （一財）岡山セラミックス技術振興財団顧問

31 村 上 英 樹

技術開発本部 フェロー （一社）日本鉄鋼協会

日本製鉄（株）令和 2 三 島 良 直 （国研）日本医療研究開発機構
3 小 林 秀 昭

東北大学

流体科学研究所

4 古 川 誠 博
5 成 瀬 一 郎

ＪＦＥスチール（株）
名古屋大学 未来材料・システム研究所

耐火物技術協会

理事長 東京工業大学名誉教授 （公社）日本金属学会
教授（一社）日本燃焼学会

専務執行役員 西日本製鉄所長 （一社）日本鉄鋼協会
所長 教授(一社)日本燃焼学会

62

表彰事業実績

●◎粉生熱技術振興賞
年 度

氏

名

昭和 61 堀 江 鋭 二
大 竹 一 友62 篠 原 虔 章
平 野 敏 右63 渡 部 康 一
竹 内修

平成 1 小 林

所

属

イソライト工業（株）
豊橋技術科学大学 工学部

2 伊 藤 文 夫
架 谷 昌 信3 吉 田 正 彦
城 戸 裕 之4 三 木

5 仲 町 一 郎
正 志

6 小 島 久 義齋 藤 武 雄7 合 野 定 彦
河 野 通 方8 松 尾

護馬 越 佑 吉9 牧
吉 田
10 篠 崎友 田

推薦団体

川崎製鉄（株） エネルギー技術部

部長（社）日本鉄鋼協会

東京大学

教授

（社）日本火災協会

工学部

慶應義塾大学

理工学部

石川島播磨重工業（株） 機械鉄構事業本部
大阪大学

工学部

教授

日本熱物性研究会

部長代理（社）日本工業炉協会

取締役 技術部長（社）日本ボイラ協会教授

日本燃焼研究会

東京電力（株） 技術開発部

開発研究所長ジャパン・フレーム・リサーチ・コミッティ

名古屋大学

教授

（社）化学工学会

タイホー工業（株）

常務取締役（社）日本工業炉協会

九州大学

教授

日本燃焼学会

工学部

工学部

東京大学

工学部

常務取締役

大阪府立鍜圧熱処理技術センター

教授（社）化学工学会

マネージャー

ジャパン・フレーム・リサーチ・コミッティ

教授（社）日本熱処理技術協会

日産自動車（株） 富士工場

取締役 工場長（社）日本塑性加工学会

東北大学

教授

日本太陽エネルギー学会

住友金属工業（株） 地球環境部

専任部長（社）日本鉄鋼協会

東京大学

教授

日本燃焼学会

取締役 副本部長（社）日本工業炉協会

東京ガス（株）産業営業部
京都大学

技術開発グループ

工学部
工学部
大学院工学系研究科

日本ファーネス工業（株） 基本技術本部

教授（社）日本鉄鋼協会

徹

光洋リンドバーグ（株）

副社長（社）日本工業炉協会

亮

大阪大学

工学部

東京電機大学教授

日本燃焼学会斌 （株）クボタ 素形材事業本部 素形材事業第一部

鉄鋼研究部 副部長（財）素形財センター

陽

11 福嶋信一郎
宮 内 敏 雄12 丸 山 公 一
林職（社）日本工業炉協会
日本燃焼研究会

秦 （株）東洋金属熱練工業所

定 方 正 毅

役
取締役社長
教授

廣 （株）平川鉄工所

高 城 敏 美牧

（所属は交付当時・敬称略）

順 一

茨城大学

工学部

教授

（社）日本金属学会

日本鋼管（株） 鉄構技術センター 環境エネルギー部

工学部

エネルギー主席（社）日本鉄鋼協会

東京工業大学

工学部

教授（社）日本機械学会

大学院工学研究科

教授（社）日本金属学会

東北大学

新日本製鐵（株） 技術開発本部 先端技術研究所

エネルギー・環境基盤研究部長 （社）日本鉄鋼協会

13 山 本博

大阪ガス（株） エネルギー開発部

部長・燃焼技術チームマネージャー

日本バーナ研究会

石 塚

悟

広島大学

大学院工学研究科

教授

日本燃焼学会

14 宮 本 欽 生

大阪大学

接合科学研究所

教授（社）日本セラミックス協会

係長（財）省エネルギーセンター

専務取締役（社）日本工業炉協会

教授（社）化学工学会

日立金属（株）ファインメット メトグラス事業推進部

事業役員（財）素形材センター

大阪府立大学

教授

応用物理学会西 川

直

横河電機（株） プロダクト事業部 フィールド機器センター技術1部 伝送器グループ

15 佐 藤 安 司 （株）宮本工業所
岡 崎

健

16 中 村 秀 樹
中 山 喜 萬17 影 近博

菱 田 公 一東京工業大学

大学院理工学研究科
大学院工学研究科

専務執行役員・スチール研究所長 （社）日本鉄鋼協会

慶應義塾大学教授

理工学部

19 西 岡潔

吉 葉 正 行日本燃焼学会教授（社）日本セラミックス協会

新日本製鐵（株） 技術開発本部 技術開発企画部

執行役員 部長（社）日本鉄鋼協会

首都大学東京教授（社）日本機械学会

名古屋大学

大学院工学研究科
大学院理工学研究科

20 吉 田 壽 夫 （株）山武アドバンスオートメーションカンパニー
高 杉 隆 幸大阪府立大学

大学院工学研究科

21 原 田 広 史 （独）物質・材料研究機構
三 島 良 直東京工業大学

超耐熱材料センター

大学院総合理工学研究科

22 兵 藤 剛 二 （株）大阪チタニウムテクノロジーズ
塩 路 昌 宏23 栗谷川 悟
成 瀬 一 郎（社）日本伝熱学会

取締役技術開発本部長

18 鈴 木 富 雄 （株）神鋼環境ソリューション
河 本 邦 仁関西支部

JEEスチール（株）

京都大学

大学院エネルギー科学研究科

ソーラーフロンティア（株）
名古屋大学 大学院工学研究科

執行役員

日本バーナ研究会

教授（社）日本金属学会

センター長（社）資源協会

教授（社）日本金属学会

常務取締役（社）日本チタン協会

教授（社）自動車技術会

執行役員 技術本部長 （社）日本工業炉協会
教授（一社）日本燃焼学会

63
●

年 度

氏

名

平成 24 川 嵜 一 博
鶴 田俊
25 丸 田薫

26 河 野 幸 次

所

属

長 坂 雄 次28 小 林 敬 幸店 橋護

29 大 林 功 治（一社）日本熱処理技術協会（公社）日本火災学会

東北大学

教授

（一社）日本燃焼学会

流体科学研究所

新日鐵住金（株） 設備・保全技術センター 無機材料技術部

主幹

耐火物技術協会

ユニット長（独）物質・材料研究機構

オリエンタルエンヂニアリング（株）

代表取締役社長（一社）日本工業炉協会

慶應義塾大学教授

日本熱物性学会

准教授（一社）エネルギー・資源学会

理工学部

名古屋大学

大学院工学研究科

教授（公社）日本伝熱学会

アイシン・エイ・ダブリュ株式会社 生産技術本部

東京工業大学

執行役員（一社）日本熱処理技術協会

准教授（公社）化学工学会

教授（一社）日本燃焼学会

アズビル（株） アドバンスオートメーションカンパニー

CP開発部 副部長

（一社）日本工業炉協会

豊田工業大学教授（一社）日本熱処理技術協会

代表取締役社長（公社）化学工学会

山 本

剛

九州大学

修

北海道大学

31 奥 宮 正 洋

工学院

大学院工学研究院
大学院工学研究院
機械システム分野

藤 岡 惠 子 （株）ファンクショナル・フルイッド
令和 2 谷 口 善 一

常務執行役員 熱処理事業部長 （一社）日本工業炉協会

ウメトク（株）板 谷 義 紀岐阜大学

工学部

3 御手洗容子

東京大学

新領域創成科学研究科

吉 本 成 実4 久 米 道 也
西 本 明 生
5 中 野 貴 由
丸 野 耕 一

推薦団体

専務取締役
教授

30 藤 田山 田 哲 也職

高周波熱練（株）
秋田県立大学 システム科学技術学部

木 村 一 弘 （独）物質・材料研究機構 材料信頼性評価ユニット
27 河 田 一 喜

役

表彰事業実績

機械工学科

教授（一社）日本エネルギー学会

教授（公社）日本金属学会（一社）日本工業炉協会

三建産業（株）取締役

日亜化学工業（株） 第一部門Ｍ生産部

部長

日本ボンド磁性材料協会

関西大学

教授

（一社）日本熱処理技術協会

教授
室長(公社)日本金属学会(一社)日本電気計測器工業会

化学生命工学部

大阪大学 大学院工学研究科
山里産業(株) 標準室

64

評議員 ・ 理事 ・ 監事 ・ 顧問●

評議員・理事・監事・顧問（50音順

令和6年3月31日現在）

理 事 長

谷川

寛

株式会社横河ブリッジ 社友

評 議 員

粉生

博

元 茶谷産業株式会社 顧問

〃

谷川

正

中外炉工業株式会社 名誉会長

〃

灘本

正博

元 大阪商工会議所 専務理事

〃

架谷

昌信

愛知工業大学 特任教授

〃

牧野

忠裕

関西電力株式会社 ソリューション本部 法人ソリューション担当部長

専務理事

大原

孝

理

荏開津

孝生

Daigasエナジー株式会社 ビジネス開発部
技術開発チーム マネージャー

〃

香月

正司

大阪大学名誉教授〃

田中顕

横河ソリューションサービス株式会社 執行役員 関西・四国本部長

桑木

肇

公認会計士

山田

四司一

岡本

平

佐藤

眞住

事

監

事
〃

顧

問
〃

名古屋大学名誉教授

当財団 事務局長

税理士

大阪大学名誉教授
国立研究開発法人物質・材料研究機構名誉顧問

42
令和 6 年 6 月 30 日