日本金属学会会報■■■

金属間化合物の照射誘起構造相変態

採択率が劇的にアップする申請書の書き方「新技術・新製品」

http://jim.or.jp/

Vol.57 No.2 ISSN 1340-2625

オリンピック・パラリンピックで 活躍 する金属■

57

平成30年 2 月 1 日発行（ 毎月 1 回 1 日発行）

MTERE2 57（2）45〜96（2018）2018

http://www.jim.or.jp/journal/m/（←まてりあ記事オンライン）

http://www.jim.or.jp/journal/m/

2018
Vol.57
No.2

巻頭

オリンピック・パラリンピックで“活躍”する金属 ………………………………………46

最近の研究

Ni 基金属間化合物のイオンビーム照射誘起構造相変態と表面硬さに及ぼす効果
岩瀬彰宏 ……………………………………………………………………………………………………51
高エネルギーイオン照射による金属間化合物の非熱平衡状態の発現と，それに伴う硬さ変化の結果を紹介．

採択率が劇的にアップする申請書の書き方

実学講座

沖原理沙 ………………………………………60

競争的な研究開発資金の効率的な獲得につながる，申請書作成のテクニック，その向上方法の他，研究に臨む姿
勢についても述べる．

新進気鋭

浮遊帯域溶融法による非鉛強誘電体二チタン酸バリウム(BaTi2O5)の作製と電気的性質 志賀敬次 ………………………………………………………………………………………………64

新技術･新製品

高圧水素用高強度ステンレス鋼 HRX19
中村

潤

浄+佳奈

大村朋彦

平田弘征

小薄孝裕

照沼正明 …………………………………69

佐藤裕和

杉浦孝佳

マイルド浸炭用鋼 MSB20の開発
大林巧治

岡田一晃

笠井大介

伊藤誠司

小澤修司

小山達也 …………………………………………………………………………72

安達裕司

優れた耐食性と導電性を両立する無機高分子皮膜「eNano
コート」の開発
松崎

晃

松田武士

金子里江

土本和明 ……………………………………………………………75

談話室

技術士(金属部門)受験のすすめ

川本明人 ………………………………………………………78

はばたく

これまでの研究を振り返って

篠原百合 …………………………………………………………79

企業紹介

高融点・高活性金属の合金試作事業

本会記事

会告 ………………………………………………81

新入会員 …………………………………………92

支部行事 …………………………………………88

次号予告 …………………………………………92

掲示板 ……………………………………………88

行事カレンダー …………………………………94

北畠

洋…………………………………………………80

会誌・欧文誌 2 号目次 …………………………90
まてりあ・会誌・欧文誌の投稿規定・投稿の手引・執筆要領，入会申込書，刊行案内はホームページをご参照下さい．
今月の表紙写真BaTi2O5(2̃01)/Ba6Ti17O40(04̃3)ファセット異相界面における原子の並びの模式図．
（志賀敬次本号67頁図 6(オンラインカラー)から抜粋）

表紙デザイン北野玲

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6
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3

Ni 基金属間化合物のイオンビーム照射
誘起構造相変態と表面硬さに及ぼす効果
岩

瀬

彰

宏

射でも材料の物性を変化させることは可能であるが，照射後

.

は じ

め

に

の材料が放射化することや，照射に原子炉を用いる必要があるなどを考えると，材料改質法として中性子照射を用いるの

金属材料のプロセシング法の代表的なものに，塑性加工やは現実的ではない)．

熱処理などがある．これらは，金属材料にひずみエネルギー

さて，金属間化合物は，異種原子が規則正しく配列していや熱エネルギーを加え，それによって形状を変えるとともにる合金であり，放射線照射によって格子間原子と空格子点の材質調整を行うものであり，材料内部では結晶構造や組織，対(フレンケル対)ができるだけでなく，異種原子の位置交換

各種物性が変化する．一方，高エネルギー粒子ビーム(中性が起こってもその構造や物性が変化することから，放射線照子線，電子ビーム，イオンビーム)を照射することも，エネ

射に敏感であると考えられる．また，温度や圧力によってそルギーを材料に付与することに他ならない．高エネルギー粒の結晶構造がさまざまに変化することと放射線照射効果との子ビームによるエネルギー付与は，材料の非常に狭い領域

関連も興味深いことから，電子ビームやイオンビーム照射にで，しかも極めて短時間に起こることが大きな特徴である．

よる各種金属間化合物の結晶構造変化が，特に 1980 年代か

このため，高エネルギー粒子ビームを照射された材料では，

ら 現 在 に 至 る ま で 多 く 実 施 さ れ て お り ， NiTi(12)(15)(29),熱平衡状態から大きく離れた結晶構造や各種物性が発現す

NiAl(13)(16), NiAl3(17), Ni2Al3(18), FeAl(16), Zr3Fe(19)(20),る．高線量の中性子線に曝される原子力材料では，照射に伴

ZrFe2(20),ZrCr2(20),うこのような変化は「照射損傷」(radiation damage)と呼ば

Ni3Zr(23),

AuIn2(24),れ，材料の健全性に悪影響を及ぼすため，それに対する研究

Cr2Ti(27), Cr2Al(27), Ti2Pd(28)などいろいろな種類の金属間化が多く行われている(1)．一方，高エネルギー粒子線照射によ

合物において，電子ビームやイオンビーム照射による不規則って発現する非熱平衡状態は，従来の材料プロセス法では実化や非晶質化が報告されてきた．特に，構造変化における照現できなかった結晶構造や物性をもたらすと考えられ，材料

射温度，照射量，照射速度依存性を議論するために，超高圧改質・新機能付加に向けての応用が考えられる．イオンビー

電子顕微鏡による高エネルギー電子ビーム照射と「その場」

ムを用いた材料改質では，イオン注入法がすでに半導体改質

構造評価法が多く用いられている(11)(18)(22)(26)(30)．

Zr3Al(21)(22),
In3Pd(24),

NiZr2(23)(30),

CuTi(25),

CoTi(26),

NiZr(23),
Co3Ti(26),や金属表面改質などに実用化されているが(2)，ここで述べる

荷電粒子ビーム照射を材料改質法の手段として用いる場のは，異種原子を注入するのではなく，ビームから材料への合，照射による結晶構造の変化を調べることはもちろん重要

エネルギー付与を利用した材料改質である．

であるが，それに伴う各種物性変化を同時に評価することも我々はこれまでに，加速器によって生成された高エネルギ

また必要である．しかし，電子顕微鏡観察では薄膜試料を用

ー荷電粒子ビーム(イオンビーム，電子ビーム)を照射するこいるため，結晶構造変化と物性変化を同時に評価することはとにより，アルミニウム希薄合金の表面硬さ改質(3)(7) や鉄困難である．そこで本研究では，ニッケル基金属間化合物，系合金の磁性や硬さの改質(8)(11) を行ってきた(中性子線照Ni3X(X＝Al, V, Nb, Ta)のバルク試料を研究対象とした．こ大阪府立大学大学院工学研究科マテリアル工学分野教授(〒5998531 堺市中区学園町 11)
Lattice Structure Transformation Induced by Energetic Ion Beam and the Effect on Surface Hardness for Nibased Intermetallic
Compounds; Akihiro Iwase (Department of Materials Science, Osaka Prefecture University, Sakai)
Keywords: Nibased intermetallic compounds, GIXD, EXAFS, Vickers hardness, ion beam irradiation effects, transformation of lattice
structure, disordering, amorphization, thermal treatment
2017年 7 月31日受理[doi:10.2320/materia.57.51]

ま て り あ 第57巻 第 2 号(2018)Materia Japan

れら 4 種類の金属間化合物は，同じ組成比( 3  1 )でありな

きる．また，照射試料の一部では，EXAFS 法を用いて短距

がら，常温・常圧での結晶構造や，融点まで温度を上昇させ離秩序における照射効果を評価し，照射による組織・構造変たときの結晶構造変態の様子が互いに大きく異なっており，化を透過型電子顕微鏡法(TEM )により観察した．さらに，

それらと照射効果の関連性を議論するのに適した材料であ照射した試料の表面硬さをマイクロビッカース硬さ試験機にる．さらに，これら Ni 基金属間化合物は Ni 超合金の強化より評価した．冒頭で述べたように，イオン照射で出現する相として使用されているほか，最近では耐熱性に優れた新規

結晶構造は，熱平衡状態から大きく離れた非熱平衡状態であの高温構造材料として注目されている Ni3Al と Ni3V 相からると考えられる．そこで，照射後の試料を 373 K 973 K のなる複相金属間化合物の主要構成相であるなど，実用面でも各温度で100分ずつ熱処理することにより，照射効果の熱的重要な材料であり(31)(32)，イオン照射による材料プロセシン

安定性を評価する実験も併せて行った．

グを実用展開するうえでも適した材料と考えられる．

.

我々はこれまで，これら 4 種類のニッケル基金属間化合物をいろいろなイオン種，広範囲のエネルギーのイオンビー
ムで照射し，照射による結晶構造変化を微小角入射 X 線回Absorption Fine Structure, EXAFS)により評価するとともに，そのイオン種依存性や照射量依存性，熱的安定性などに

験

結

果

16 MeV 金イオン照射による構造変態と表面硬度変化(33)(35)(37)

折法(Grazing Incident Xray Diffraction, GIXD)と放射光を用 い た 広 域 X 線 吸 収 微 細 構 造 測 定 法 ( Extended X ray

実

まず ， 4 種類 の 金 属 間 化 合物 す べ て に お いて 用 い た 16
MeV 金イオン照射による実験結果について述べる．

図( a )に， Ni V2 元合金の状態図を示す．バナジウム原

ついて議論してきた(33)(38) ．また結晶構造変化に伴う物性

子濃度が25 atのときの Ni3V 金属間化合物は，常温常圧で変化の 1 つとして表面硬さ測定を行ったので，それらの結は D022構造に属する正方晶を示すが(図 1(b ))， GIXD スペ

果をまとめて報告したい．

クトルにおいて正方晶を示す 50 52 度付近の 2 つのピーク
は，図に示すように，16 MeV 金イオン照射により 1 つの

.

実 験

方

法

ピークとなる．これは，結晶構造が金イオン照射により，ニッケル原子やバナジウム原子の配置が不規則化して A1 構造

ニッケル基金属間化合物，Ni3X(X＝Al, V, Nb, Ta)のボタ(立方晶 FCC 構造(図 1( b ))に変化することを示している．

ン状鋳塊を高純度地金を用いてアーク溶解法にて作製し，そ

このことは，図に示すように，正方晶における c 軸と a 軸の後均質化熱処理したものを，約 10 mm × 10 mm × 1 mmの比，c/a の値が照射により 2 に近づくことや，図に示すにカットして照射試料として用いた．試料作製条件の詳細は

電子線回折パターンで D022 構造からの超格子反射がイオン

引用文献(33)(38)を参照されたい．

照射後の試料で消失していることからも明らかである． A1

イオン照射は，量子科学技術研究開発機構・高崎量子応用

構造は平衡状態図では，約 1050 °C 以上で現れる高温相であ研究所のタンデム加速器，シングルエンド加速器，ならびる．すなわち，熱平衡状態では高温に現れるべき結晶構造に，日本原子力研究開発機構・原子力科学研究所(東海村)のが，イオン照射によって常温において発現したことになる．

タンデム加速器を用いて行った．本研究に用いたイオンの種

図には，微細組織のイオン照射前後の TEM 像を示す．照類とエネルギーを表にまとめて示す．用いたイオンの飛程

射前は，正方晶に由来するラメラ(バリアント)組織が明瞭にから計算すると，照射によるエネルギー付与の範囲は，材料観察されるが(39)，イオン照射によりこの組織が消失する．

表面から 2 10 mm 程度の表面に限られる．そこで，イオンの GIXD 法
照 射 し た 試 料 の 結 晶 構 造 変 化 を ， 入 射 角 0.5 °(CuKa)により測定した．X 線の侵入深さから考えて，このGIXD 法では，試料表面から垂直方向に 100200 nm 程度の深さの結晶構造を評価していることになる．この深さ範囲では，イオンによる付与エネルギー分布はほぼ一定であり，イオンの蓄積の影響もほとんどない状態で結晶構造の評価がで

表1

本実験で用いた金属間化合物とイオン種・エネ
ルギー．

ターゲット材料

Ni3Al

Ni3V

Ni3Nb

16 MeV Au5＋ 16 MeV Au5＋ 16 MeV Au5＋

照射イオンエネルギー 10 MeV I3＋
5.4 MeV Al2＋

4.5 MeV Ni2＋
4.5 MeV Al2＋
1.0 MeV He＋
200 MeV Xe14＋

Ni3Ta
16 MeV Au5＋
4.5 MeV Ni2＋
4.5 MeV Al2＋
1.0 MeV He＋

図1( a ) Ni3V 二元合金の状態図(バナジウム濃度 17 
32 atの範囲のみ示す)，( b ) D022 構造と A1 構造の模式図．

最近の研究

図2

図3

図4

Ni3V の電子線回折パターン，( a ) 未照射試料，( b ) 16 MeV 金イオン照射試料(照射量 5 × 1014 /
cm2).

図5

Ni3V の微細組織 ( a ) 未照射試料，( b ) 16 MeV
金イオン照射試料(照射量 5×1014/cm2).

図6

Ni3V のビッカース硬度の 16 MeV 金イオン照射
量依存性．

16 MeV 金イオン照射(照射量 5 × 1013 / cm2 および 5 × 1014 / cm2 )による Ni3V の GIXD スペクト
ル 変 化 ． ▲ は D022 構 造 に 対 す る ピ ー ク ， ● は
A1 構造に対するピークを示す．

Ni3V の軸比(c/a 値)の16 MeV 金イオン照射量依存性．

このような結晶構造や微細組織のイオン照射による変化が表面硬さに及ぼす効果を示したのが図である．ビッカース硬さがイオン照射により大きく減少し，照射前の 60 以下の値になる．これは，結晶構造が正方晶から立方晶に変化する
ことによるバーガースベクトルの大きさの減少と，転位の動きの障害になっていたラメラ組織の消失ということを考えれば説明できる．

折ピークが減少・消滅し， A1 構造による基本格子回折のみ

Ni3Al 金属間化合物は， Ni Al 2 元系合金の状態図(図が残存する．つまり，金イオン照射により，結晶構造は，(a))からわかるように，常温から融点まで結晶構造は変化せ

Ni3V の場合と同じく A1 構造(不規則 FCC 構造)に変化した

ず立方晶の L12 構造(図 7(b ))をとる．これは，高温になることになる．ただし，Ni3V の場合，A1 相は融点直下の高温と融点に達する前に不規則相( A1 構造)が現れる Ni3V と大における熱平衡状態であったが，Ni3Al では，イオン照射にきく異なる点である．したがって，このような場合，イオン

よって平衡状態図には存在しない A1 相がイオン照射によっ照射による結晶構造変化がどう現れるか大変興味がある．図

て出現したことになる．GIXD スペクトルの L12 相(規則相)は，Ni3Al の GIXD スペクトルの 16 MeV 金イオン照射に

超格子回折(たとえば35度付近の110ピーク)と A1 相(不規則よる変化を示す．照射量の増加により，L12 構造の超格子回相)基本格子回折(たとえば 75 度付近の 220 ピーク)の比をと

ま て り あ 第57巻 第 2 号(2018)Materia Japan



図7

( a ) N3Al 二元合金の状態図(ニッケル濃度 70 80
atの範囲のみ示す)，(b)L12 構造の模式図．

図8

Ni3Al の GIXD スペクトルの 16 MeV 金イオン照射による変化．▲は超格子回折ピーク，●は基
本格子回折ピークを示す．

図916 MeV 金イオン照射した Ni3Al の相対的規則度の金イオン照射量依存性．

図 10

16 MeV 金 イ オ ン 照 射 に よ る Ni3Nb ( a ) , Ni3Ta(b)の GIXD スペクトル変化．

り，未照射状態の場合と比較することによって相対的な規則度を求めることができる．図は，金イオン照射量の関数として相対的規則度をプロットしたものである．規則度は照射量とともに大きく減少し，照射量が 1×1015/cm2 のとき，ほぼ 0 となる．このことは，図 8 の 1 × 1015 / cm2 に対するス
ペクトルにおいて超格子回折ピークがほぼすべて消滅していることと対応する． Ni3Al の硬度は， Ni3V と同じく，金イオン照射により減少することが見出されている．
さて，上で述べた Ni3V, Ni3Al では，常温常圧での熱平衡
相は FCC 構造をベースとした，比較的単純な構造である正2 種類の金属間化合物に対する 16 MeV 金イオン照射効果を方晶( D022 構造)，立方晶( L12 構造)であった．これに対し紹介する．図(a)，10(b)はそれぞれ，Ni3Nb，Ni3Ta の金て，Ni3Nb，Ni3Ta の常温常圧での熱平衡相は，より複雑でイオン照射による GIXD スペクトル変化を示す．照射前はあり，それぞれ，斜方晶(D0a 構造)，単斜晶である．またこ

たしかに熱平衡相である斜方晶，単斜晶に対応する回折ピー

れらの物質は高温でも不規則相は示さず，融点直下までそのクがみられるが，16 MeV 金イオン照射により，幅の広い 1構造が変化しない．その意味では Ni3Al と類似である．この個のピークへと変化していく．これは，イオン照射により結



最近の研究

図 11

図12

Ni3Nb，Ni3Ta におけるビッカース硬度の金イオ
ン照射量依存性．

図 13

金イオン照射した Ni3V の( 002 ) GIXD 回折ピー
クの照射後熱処理温度依存性．

( a ) 金イオン照射した Ni3Nb の Nb K 吸収端における EXAFSFT スペクトル，(b) 金イオン照射した Ni3Ta の Ta L3 吸収端における EXAFSFT スペクトル．未照射 Ni3Nb ， Ni3Ta に対するスペクトルも示す．☆印は，ニオブ原子，タンタル原子の最近接原子に対応するピーク．

晶構造が非晶質化することを示している．照射による
Ni3Nb, Ni3Ta の非晶質化は EXAFS 測定によっても評価した．図(a)は Ni3Nb のニオブ原子 K 吸収端(X 線エネルギ
ー 19.0 keV)における EXAFSFT スペクトル，図11(b)は，
Ni3Ta の タ ン タ ル 原 子 L3 吸 収 端 ( 9.88 keV ) に お け る
EXAFSFT スペクトルである．金イオン照射後もニオブ原子およびタンタル原子の最近接原子に対応するピーク(図の☆で示したピーク)は明確に確認できるが，それより右の第16 MeV 金イオン照射後の熱処理の効果(33)(34)(38)二，第三近接原子などに対応するピークは，金イオン照射に

この章では，金イオン照射によって発現した非熱平衡状態

より大きく減少するか，ほとんど消失している．これらの結が照射後の熱処理でどう変化するかについて示す．図に，果から，ニオブ原子，タンタル原子周辺の原子配列が，最近

金イオン照射して A1 構造に変化した Ni3V の( 002 )ピーク

接原子以外，照射によってほぼランダム化し，非晶質化が起が，773 K における熱処理により，照射前の正方晶構造に戻こったことが確認できる．

ることが示されている．これに伴い，照射によって低下した

図に，金イオン照射した Ni3Nb および Ni3Ta の表面硬

)．
表面硬度も照射前の値 HV＝650)へ向かって回復する(図

さ変化を，照射量に対してプロットした．Au イオン照射に

Ni3V と同様，金イオン照射によって A1 構造に変態し，硬おいて，表面硬さは照射量の増加とともに増加する．これは，度の低下を示した Ni3Al においても，同様の照射後熱処理効

Ni3V，Ni3Al の場合とまったく反対の傾向であるが，非晶質果が確認されている．次に，Ni3V，Ni3Al と異なり，金イオ

状態では，特定のすべり面を有する結晶状態よりも硬度が大ン照射によって非晶質化した Ni3Nb の GIXD スペクトルにきいという，よく知られた一般的傾向(40) と一致する結果でおける照射後熱処理効果を図に示す．Ni3Nb の非晶質状態ある．

は 673 K までの熱処理ではほとんど変化がないが， 773 Kにおける熱処理で，元の斜方晶に回復する．一方，Ni3Nb と

ま て り あ 第57巻 第 2 号(2018)Materia Japan



図14

図 15

金イオン照射した Ni3V のビッカース硬度における照射後熱処理温度依存性．

16 MeV 金イオン照射した Ni3Nb の GIXD スペ
クトルの照射後熱処理温度依存性．

同じく金イオン照射して非晶質化した Ni3Ta の照射後熱処

図 16

16 MeV 金イ オ ン 照射 し た Ni3Ta の GIXD スペ
クトルの照射後熱処理温度依存性．

図 17

16 MeV 金イオン照射した Ni3Nb ( a)， Ni3Ta (b )の照射後熱処理温度に対するビッカース硬度変化．は照射前の硬さ，○は照射後(熱処理前)の硬さを示す．

理による振る舞いは図に示すように大きく異なる．照射によ る 非 晶 質 状 態 は 773 K に お け る 熱 処 理 で 再 結 晶 化 す る

イオンによる照射実験も行った．そこで，この章では，照射が，その構造は，照射前の熱平衡相である単斜晶ではなく，による結晶構造変化がイオン種やエネルギーにどのように依別の準安定状態と考えられる斜方晶構造である．以上のよう存するかを示す．図( a )に， 16 MeV 金イオン， 10 MeV

な Ni3Nb, Ni3Ta の 照射後 熱処理 による 結晶構 造変化 に伴ヨウ素イオン， 5.4 MeV アルミニウムイオンを Ni3Al に照い，硬度も変化する．図に示すように，非晶質状態から結射したときの相対的規則度をイオン照射量の関数としてプロ晶化が起こる 773 K 付近で硬さは大きく減少する．ただし，ットした．図に示すように，アルミニウムイオン照射の場

Ni3Nb では，照射前の結晶構造に回復することを反映して，合，他のイオンに比べて，規則度を低下させるためには，よ

硬さも元の硬さに戻るが，Ni3Ta では，別の結晶構造に移行

り多くの照射量が必要である．これは，アルミニウムイオンするため，973 K における熱処理でも照射前の硬さよりも大がヨウ素イオン，金イオンよりも質量がかなり小さいため結きな値を示している．

晶構造に及ぼす効果も少ないのだろうという直感的な考えと

照射による結晶構造変化における照射イオン種依存性(33)(37)一致する傾向にあるが，より定量的に議論するため，試料表面付近でのイオンによる付与エネルギー密度を SRIM コー
ド(41) を用いて計算した．よく知られているように，照射イ

ここまでは，各ニッケル基金属間化合物を 16 MeV 金イ

オンから物質へのエネルギー付与プロセスは 2 種類あり，1オン照射したときの結晶構造変化とそれに伴う硬さ変化につ

つは，物質内の電子を励起することによるエネルギー付与，

いて述べてきた． Ni3V 以外の 3 種類の金属間化合物に関し

もう 1 つは，物質中の原子を直接はじき出すことによる弾ては，金イオン照射だけでなく，表 1 に示すように，他の性的相互作用によるエネルギー付与である(42)．両方のプロ



最近の研究

図19 16 MeV 金 イ オ ン ， 4.5 MeV ニ ッ ケ ル イ オン ，
4.5 MeV アルミニウムイオン， 200 MeV キセノ
ンイオン，および 1.0 MeV ヘリウムイオン照射
した Ni3Nb の非晶質化における弾性的相互作用によるエネルギー付与密度依存性．

図18 16 MeV 金イオン， 10 MeV ヨウ素イオン，および 5.4 MeV ア ル ミ ニ ウ ム イ オ ン 照 射 し た Ni3Alの相対的規則度のイオン照射量依存性(a)と，弾性的相互作用による付与エネルギー密度依存性(b)．

セスによるエネルギー付与密度に対して相対的規則度をプロットした結果，図18(b)に示すように，弾性的相互作用によ図20 ほぼ同じ付与エネルギー密度( 1.6 × 1017 eV / mg )における 16 MeV 金イオン照射試料と 1 MeV ヘ
リウムイオン照射試料の GIXD スペクトルの比較．

って付与されるエネルギー密度と規則度はよい相関を示すことが分かった．弾性的相互作用によるエネルギー付与密度
は，原子力材料の照射損傷研究分野でよく使われる dpa(dis-1017 eV / mg 以上では非晶質化が起こるが，ヘリウムイオン

placements per atom)に対応するものである．したがって，照射の場合，それの 2 倍程度の付与エネルギー密度を与えこの実験結果は，イオン照射が起こす直接的な原子のはじきても非晶質にならない．このことは，図でより明確に示さ出しによるアルミニウム原子とニッケル原子の位置交換の累れる．この図は，弾性的相互作用による付与エネルギー密度積に由来して，A1 構造が発現したことを強く示唆している．

がほぼ等しい金イオン照射とヘリウムイオン照射に対する

Ni3Ta では，16 MeV 金イオンに加え，4.5 MeV ニッケル

GIXD スペクトルを比較したものである．金イオン照射の場

イオン， 4.5 MeV アルミニウムイオン， 1.0 MeV ヘリウム合は，ほぼ完全に非晶質化が起こるが，ヘリウムイオン照射

イオンによる照射も行った．また Ni3Nb では，これらのイの場合は，もとの斜方晶に対応するピークがまだ明確に観測オンに加えて，エネルギーのはるかに大きい 200 MeV Xe

される．アルミニウムイオン照射，キセノンイオン照射の場

イオン照射も実施した． Ni3Nb ， Ni3Ta とも同様なイオン合も同様な傾向を示していて，ニッケルイオン，金イオン照種，エネルギー依存性が得られたので，ここでは Ni3Nb の射の場合に比べて，Ni3Nb が非晶質になるための付与エネル

結果を中心に述べる．

ギー密度の閾値は大きいように思われる．

図は，試料表面付近での照射イオンからの弾性的相互作
用による付与エネルギー密度に対して，Ni3Nb 結晶が非晶質

.

考

察

になるか(○)，ならないか(×)を示したものである．金イオン，ニッケルイオン照射では，付与エネルギー密度が 1 ×

ま て り あ 第57巻 第 2 号(2018)Materia Japan

以上で述べたように，Ni3X(X＝Al, V, Nb, Ta)金属間化合物をイオン照射すると，熱平衡状態ではない結晶構造が常温化合物合金(Ni 基超々合金)においても見出されている(44)．

常圧において発現し，それは，照射イオンから弾性的相互作

この現象を利用して，イオン照射により表面硬さを低下させ用による付与エネルギー密度(あるいは原子のはじき出し総た後に加工を施し，その後高温熱処理して硬さをもとに戻す

数 dpa )と大きな相関を持っているように見える．しかという方法により，従来，金属間化合物では難しかった表面

し，照射イオンのエネルギー範囲やイオンの質量を大きく変加工が簡単にできる可能性がある．また，Ni3Nb，Ni3Ta のえていくと，必ずしもイオン照射誘起変態は付与エネルギー

ような，イオン照射による非晶質化が試料表面で起こる場だけで記述できるわけでなく，別のイオン照射パラメータを合，表面を硬くする方法としてのイオン照射法が考えられ

考 慮 し な い と い け な い ． そ れ は 1 次 は じ き だ し ( primary

る．ただし，照射で発現した非晶質状態は 700 K 程度の温knock on )のエネルギー( PKA エネルギー)であると考えら度で再結晶化するため，高温で使用する材料に適用する場

れる．金イオン照射では， PKA エネルギーが平均的に大き合，照射による非晶質状態の熱的安定化などの工夫が必要でいため，PKA によるエネルギー付与は局所的に高密度なもある．

のとなり，その領域で構造相変態が起こりやすいが，質量の.

小さいヘリウムイオン照射，アルミニウムイオン照射やエネ

ま

と

め

ルギーの高い 200 MeV キセノン照射では， PKA の平均エネルギーが小さくなり，PKA が与える局所的エネルギー付

本稿では，ニッケル基金属間化合物(Ni3XX＝Al, V, Nb,

与密度も小さくなるため，相変態が起こりにくい．Ni3Nb，Ta)のイオン照射誘起構造相変態や，それに伴う表面硬さ変Ni3Ta において，ヘリウムイオン，キセノンイオン照射の場

化の照射量，イオン種・エネルギー依存性，さらにはターゲ合，非晶質化するのにより多くの照射量(付与エネルギー)がット依存性について，その実験結果をもとに，付与エネルギ必要だったことが，このような考察により説明できる．まー緩和過程や PKA エネルギースペクトルをもとに論じた．

た，本研究は，同じイオン種(16 MeV 金イオン)における照また，イオン照射による構造変態やその後の高温熱処理が，射効果のターゲット材依存性についてもある傾向を見出してニッケル基金属間化合物の表面硬さ改質に応用できる可能性いる．すなわち，簡単な結晶構造を持ち，構成元素の質量がを示した．一方で，イオン照射や，その後の高温焼鈍によ小さい金属間化合物(Ni3Al，Ni3V)は不規則化した結晶構造

り，常温常圧では見られない，あるいは熱平衡相図に存在し(A1 構造)に変態するのに対して，より複雑な結晶構造を持ない構造が現れることから，熱平衡相図の裏に隠れている準ち，かつ構成元素の質量が大きい Ni3Nb，Ni3Ta は，非晶質安定相などの解明といった学術的な分野においても，イオン化する傾向である．本実験で用いた 16 MeV 金イオンによ照射実験は有効であると考えられる．さらには，最近，り発生する PKA の平均エネルギーは固体の原子間の凝集エ

NiTi 金 属 間 化合 物 に お い て， 電 子 的 阻 止能 の 大 き い 200

ネルギー(eV)よりはるかに大きく，PKA 発生が起こる周辺

MeV のキセノンイオン照射により，照射量が十分小さくとにおける原子配列は，照射直後では液体状態(非晶質状態)にも，BCC 構造の不規則相(A2 構造)が現れることが見出され近いものと考えられる．この状態がその後，エネルギーの低た(45) ．これは，今まで述べてきた弾性的相互作用によるエい状態に向かって緩和していくと思われるが，その過程が元ネルギー付与だけではなく，電子励起によるエネルギー付与の結晶構造や構成元素に大きく依存すると考えられないだろが大きな寄与をしていると考えられる現象である．電子的阻うか

止能( LET )依存性などについて更なる実験を行うことを計

結晶構造が比較的簡単で構成元素の質量が小さい場

合は，緩和過程において各原子の移動も起こりやすく，ある

画している．

準安定の結晶構造に行き着きやすいのに対して，複雑な結晶系を持ち大きな質量の構成元素からなる場合は，緩和によっ本研究で紹介した研究は，大阪府立大学と東北大学金属材てもある結晶形にたどり着くことができず，非晶質のまま留料研究所・産学官広域連携センターとの共同研究，および，まる，と考えれば，少なくとも定性的には実験結果を説明で

大阪府立大学と量子科学研究開発機構( QST )ならびに日本

きる．このような局所的かつ短時間でのエネルギー緩和過程

原子力研究開発機構(JAEA)との共同研究のもとで行われたをより定量的にとらえるには計算機シミュレーションが有効ものです．本研究で用いた各種ニッケル基金属間化合物の作な手段であると思われる．現在，篠嶋らは，Ni3Al における製は，大阪府立大学工学研究科，金野泰幸教授の指導の下に分子動力学計算を行い，熱平衡相図にない A1 構造の発現が実施されたものです． QST 高崎量子応用研究所のシングル

高密度エネルギー付与とそのエネルギー緩和過程の結果としエンド加速器，タンデム加速器における照射実験に関してて生ずる可能性を見出している(43)．これは我々の実験結果

は，同研究所・放射線高度利用施設部，斎藤勇一次長のご協を再現するものである．最後に，イオン照射や照射後熱処理力をいただきました．また， JAEA 原子力科学研究所(東海による金属間化合物の硬さ変化を材料プロセシング法として村)のタンデム加速器における照射実験は，同研究所・基礎応用する可能性について触れる．Ni3V，Ni3Al の場合，イオ

工学研究センター，石川法人研究主幹のご協力のもと実施しン照射により表面硬さは大きく低下するが，照射後の高温熱ました．高エネルギー加速器研究機構・放射光施設( KEK 

処理により硬さはもとの値に戻る傾向を示す．この現象は，

PF)における EXAFS 測定においては， JAEA ・物質科学研

高温材料として期待されている Ni3AlNi3V 二重複相金属間究センター，岡本芳浩研究主幹，和泉寿範氏， KEK ，宇佐



最近の研究

美徳子講師のご協力を得ました．GIXD 測定に関しては，東北大学金属材料研究所，正橋直哉教授，松田優技術補佐員のご協力をいただきました．照射試料の電子顕微鏡観察に関しては，東北大学金属材料研究所，千星聡准教授，青柳英二

技術補佐員のご協力をいただきました．また，金野教授，千星准教授，大阪府立大学工学研究科，堀史説准教授，高杉隆
幸名誉教授には，実験結果に対する議論に加わっていただきました．関係者の皆様に深く感謝します．さらに，本研究に携わった歴代の大阪府立大学大学院生・橋本明宙氏，吉崎宥
章氏，小島啓氏，越智雅明氏に感謝します．

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ま て り あ 第57巻 第 2 号(2018)Materia Japan

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Mater., 54(2006), 851860.
(32) S. Shibuya, Y. Kaneno, M. Yoshida and T. Takasugi: Acta
Mater., 54(2006), 861870.
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Y. Saitoh and A. Iwase: Nucl. Instr. Meth. B, 354(2015), 287
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(34) A. Hashimoto, Y. Kaneno, S. Semboshi, H. Yoshizaki, Y.
Saitoh and A. Iwase: Jpn. J. Appl. Phys., 53(2014), 05FC08.
(35) A. Hashimoto, Y. Kaneno, S. Semboshi, H. Yoshizaki, Y.
Saitoh, Y. Okamoto and A. Iwase: Nucl. Instr. Meth. B, 338(2014), 72
76.
(36) H. Kojima, H. Yoshizaki, Y. Kaneno, S. Semboshi, F. Hori, Y.
Saitoh, Y. Okamoto and A. Iwase: Nucl. Instr. Meth. B, 372(2016), 72
77.
(37) H. Kojima, Y. Kaneno, M. Ochi, S. Semboshi, F. Hori, Y.
Saitoh, N. Ishikawa, Y. Okamoto and A. Iwase: Mater. Trans.,
58(2017), 739748.
(38) H. Kojima, M. Ochi, Y. Kaneno, S. Semboshi, F. Hori, Y.
Saitoh and A. Iwase: Trans. Mat. Res. Soc. Japan, 42(2017),
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(42) 伊藤憲昭放射線物性，森北出版，(1981).
(43) M. T. Ahmad Ehsan, Chung C. Woo, A. Iwase and Y.
Sasajima: Nucl. Instr. Meth. B, in preparation.
(44) H. Yoshizaki, A Hashimoto, Y. Kaneno, S. Semboshi, Y.
Saitoh, Y. Okamoto and A. Iwase: Nucl. Instr. Meth. B, 345(2015), 2226.
(45) M. Ochi, H. Kojima, S. Semboshi, F. Hori, Y. Kaneno, Y.
Saitoh, N. Ishikawa and A. Iwase: Nucl. Instr. Meth. B, to be
published.
★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
1978年 3 月

岩瀬彰宏

東京大学大学院工学系研究科(応用物理専攻)博士課程中途退学
1978年 4 月 特殊法人 日本原子力研究所 研究員(1993年
1994年 米国アルゴンヌ国立研究所 研究員)
2003年 4 月 大阪府立大学 先端科学研究所 教授
2005年 4 月～ 現職
専門分野放射線物性学，格子欠陥学◎放射線と物質の相互作用，各種高エネルギービーム(電子，イオン，ガンマ線， X 線)を用いた材料改
質・材料評価，原子力関連材料の照射損傷，などの研究に従事．

★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

採択率が劇的にアップする
申請書の書き方
沖

原

理

沙

著しく低下してしまう．重要なのは，まず今後やりたいと考

.

は じ

め

に

えている研究の目的や位置付けを自身の中で明確にし，それとマッチする競争的資金を厳選して応募する事であろう．逆

近年，我が国の大学等の教育研究活動を安定的に支えてきに言えば，助成機関が求めている内容を募集内容からよく読た公的な基盤経費の伸びは停滞し，特に国立大学においては

み解き，それにフィットする様に申請書の内容を微調整する

2004 年の法人化以降，減少の一途を辿っている．一方，イという姿勢も重要である．

ノベーションの源泉としての大学等の研究成果への期待は大また，競争的資金の規模が大きくなるほどに，これまでの変大きく，競争的な研究開発資金は急激な拡張傾向にある．

研究実績が大きく問われる．申請書上で研究実績を上手くア

図  に ， 科 学 技 術 振 興機 構 ( JST )研 究 開発 戦 略 セ ン タ ー

ピールする技術も大事であるが，そもそも実績が十分でない(CRDS)の報告書(1)に掲載された，我が国の競争的性格を持場合は，比較的少額の資金を獲得し，コツコツと実績を積み

つ主な研究開発資金の変遷を示す．これを見れば分かる様

重ねながら少しずつでも規模を大きくしていく事が一番の近に，我が国の競争的資金は近年著しく多様化・複雑化してい道である．

る．多様化によるメリットがある反面，類似する事業も散見

競争的資金は数年単位の物が多く，研究の持続性という観され，今後はそれらが体系的に分かり易く整理され，全体最点では課題があると言わざるを得ないが，競争的資金はあく適化されて行く事が望まれる．いずれにせよ，大学等の教育まで研究者が研究を推進するための手段に過ぎない．研究を研究活動における競争的資金の獲得は，以前よりも重要度を推進する研究者自身がまず数十年スパンの研究人生を大きく増していることには変わりない．本稿では，研究者にとって想い描き，その中での今後数年の研究の内容や位置付けを明は死活問題とも言える競争的な研究開発資金獲得のために，確にすれば，様々な競争的資金を渡り歩きながらも自ずと研

これまで競争的資金の獲得支援を数多く行ってきた著者の経究に持続性が出てくるのではないか，そしてそれが結果的に験から，幾つかのポイントを述べたい．

競争的資金の効率的な獲得に繋がるのではないかと著者は思うのである．

.

申請先としてその事業は適切か
.

採択率が劇的にアップする申請書の書き方

再度，図 1 を見ていただきたい．一口に競争的な研究開発資金と言っても，純粋に研究開発を支援する事業の他，研

この手の指南書は数多く世に出ており，様々な方が様々な

究環境の整備や人材育成の性格を含む事業も多くある．更事を述べている．それらを読めば読むほどに「一体どれが正に，研究開発の中でも，基礎的な原理検証の段階から，実用しいんだ」と混乱してしまう方もいらっしゃるかもしれ化目前の段階まで様々なフェーズが存在する．競争的資金のない．そんな方に対して，著者が述べたい言葉はただ一つ．

申請をする際，とにかく何でもかんでも考え無しに応募する「審査員の事を思いやって申請書を書いていただきたい」と研究者が居るが，数を打とうとするほどに，申請書 1 つ当いう事である．これは何も審査員に迎合しろという意味ではたりの完成度は下がり，効率の面から言ってあまりよろしく全く無い．自分のやりたい研究を審査員に正しく伝え，面白ない．また不採択が続くことで自分自身のモチベーションもいと思って応援してもらうために，ただひたすら分かり易名古屋工業大学 産学官金連携機構コーディネータ(〒4668555 名古屋市昭和区御器所町字木市29)
Why are His/Her Research Proposals Always Adopted?; Lisa Okihara(Organization for CoCreation Research and Social Contribution,
Nagoya Institute of Technology, Nagoya)
Keywords: competitive research fund, research proposal, writing skills, coordinator, university research administrator (URA)2017年12月 1 日受理[doi:10.2320/materia.57.60]



実 学 講 座図1

競争的性格を持つ主な研究開発資金の変遷．
文献(1)の P.13，図 6 の転載である．本図では，データ取得上の制約から，文部科学省以外の府省については内閣府が競争的資金と位置付けている研究費のみを，文部科学省についてはそれ以外の公募型資金も含めて表示している事に留意が必要である．

く，丁寧に申請書を書いていただきたいのである．

割いて考えていただきたい．まず，書き始める前にぼんやり

競争的な研究開発資金の申請書は，その種類に関係無く，と頭の中の構想を整理するために一度書いてみる．そして，研究課題名，概要，背景，目的，優位性・独創性，波及効

中身が粗方書き終わった段階で，中身と整合が取れている内果，研究計画で構成される場合が殆どである．以下では，紙容になっているか，中身のアピールポイントをエッセンスと面の都合もあるため，この中で幾つか特に重要な点に的を絞して抽出した内容になっているかといった観点でもう一度見って具体的な申請書の作成方法について述べる事とする．

直していただきたい．更に最後に，全体を通してほぼ完成し

採否は研究課題名と概要で 8 割方決まる

まず思い浮かべて欲しい．審査員は申請者と同じ研究者等の有識者である場合が殆どである．そして，その研究者は大変忙しい方が多い．限られた時間で膨大な量の申請書を審査た段階で，本当にこれで審査員に伝わるか面白そうと思ってもらえるかという観点で見直していただければ，これだ
けでもかなり完成度の高いものに仕上がるはずである．
｢他に同じ研究が無いから独創性がある」は×するとなった場合，どうなるか申請書の内容を端的に表す

次に重要な項目は，優位性・独創性の部分である．例えば

研究課題名や概要を見た第一印象で大体の評価を決めてしま

自分でお金を出してテレビを買う場合，皆さんはどれを買うう場合が多いのではないだろうか．そしてその第一印象を覆かをどうやって決めるだろうか実際に自分の家のどこに置すのは，なかなか難しい．見出しの「8 割」という数はあく

くか，どんな風に使うかを想像しながら，これ位の大きさがまで主観であり，何も根拠の無い数字ではあるが，審査員のいいとか，ハードディスクは内蔵していて欲しいとか，壁掛先生や助成機関の関係者の話を聞く度に，研究課題名・概要

けがいいとか，色は赤がいいとか，色々と条件を付けながらの記述は非常に重要であることを再認識する．

数多ある機種の中から最も条件の揃っている 1 つの機種を

このため，その研究課題名・概要には是非かなりの時間をま て り あ 第57巻 第 2 号(2018)Materia Japan

厳選するのではないだろうか．申請書の評価も基本的には同

じである．この研究にお金を出す価値があるかどうか，それしても独りよがりになってしまう部分が出てしまうし，それは他者の比較的近い先行研究や先行技術との比較で評価されに気付くことも難しい．また一度書いた文章に縛られてしまる．同じ様な研究や技術が既にあるのであれば(その様に審い，大きく構成を変える様な大改訂をする勇気もなかなか出

査員が感じてしまえば)，お金を出すのは無駄だと判断され辛い．その様な場合は，第三者，特にその研究分野についててしまうだろう．

それ程深く知らない方に申請書を読んでコメントを貰う事をよく申請書を読んでいると，「この様な研究は他にはない．

お勧めしたい．適切な方が思い当たらない場合，是非ともご故に独創的である．」という論調を見ることがあるが，単に自身が所属している機関に居る産学連携コーディネータや独りよがりな想いを書いているだけに見え，読む側からする

URA(University Research Administrator)といった職種の人とあまり印象は良くない．そもそも，人と全く同じ研究をし間を活用して頂きたい．ただし，この様な職種の方にも，実ている場合の方が稀である．重要なのは，類似する研究や技際の所は様々なバックグラウンドの方が居るので，「親身に術と比較し，どういう点が同じで，どういう点が異なるのかなって忌憚のない建設的な意見をズバズバ言ってくれるかどを具体的かつ明確に客観性を持って書き，更にその差異が価うか」というただ一つの判断基準で，適切な方に巡り合って値ある差異であるかどうかを優位性と共に示すという事であいただきたいと思う．なお，コーディネータや URA の方にる．また，一口に差異と言っても，既にある化合物のここのよっては，申請書の添削以外にも，研究者の研究とマッチす

構造が少し違うとかの末端の細かい話ではなく，研究のコンる公募事業を探す手伝いや，研究成果の実用化に向けての協セプトや着眼点からして類似研究と異なるということが言え力企業を探す手伝い，国の施策を配慮した上で今後の研究方れば，その後の波及効果の大きさも期待出来るため，審査員

針について助言をしてくれる場合もある．是非良い協力者をからすれば大変印象が良くなることが期待できる．テクニッ

集めて，効率的に有意義な研究を推進して頂きたい．

ク的なことを言えば，忙しい審査員に一目で伝わる様に，類似研究と比較するための星取表やポジショニングマップの活用がおススメである．


申請書全体を通じて整合が取れているか

審査員を実際にやってみる

3. の冒頭部分で，「審査員の事を思いやって申請書を書いていただきたい」と述べた．この，審査員の気持ちを知る一
番手っ取り早い方法は，やはり実際に自分が審査員をやってこれまでに，著者は様々な申請書を読んできたが，そこでみることである．大切な研究の時間を捻出するために，なる大事だと思う事は，申請書全体として整合が取れているかとべく余計な事をやりたくないという方も多くいらっしゃるか

いう点である．申請書を書いている研究者自身が大変多忙でもしれないが，結果的にその研究のための資金を獲得するこあるというのはよく分かるが，他の申請書等からの明らかなとに繋がることを考えれば，審査員を引き受けるのも悪くな

転用，それによって論理矛盾が生じたり，言葉遣いが途中かい．そして，もし審査員を引き受けたのであれば，誠心誠意

ら急に変わってしまったりすることにより，読む側が混乱し審査にあたっていただきたい．それが後の自身の糧になる．

てしまい，なかなか読み進まないということがよくある．こ情けは人の為ならずである．

れは同じく多忙な審査員もきっと同じように思うだろうし，
これにより著しく申請書の印象が下がるのは間違いない．申

失敗しても諦めない

請書を書く際は，是非全体を通して何度も読んでいただき，

これまで述べてきた方法を実践し，質の高い申請書を書こ審査員がストレス無く読めるかどうか見直していただきたい

うとすると，非常に長い準備期間が必要であることがお分かと思う．

りかと思う．実際は，〆切の直前になって慌てて申請書を書き始めるという方が恐らく比較的多いのではないかと思う.

申請書の文章能力向上の方法

が，そういう場合はやはり採択率もそれほど上がらない．ただ，その様にして不採択になってしまったからと言って，直上記では，申請書の書き方について，特に重要なポイント

ぐにその申請書のアイディアを捨ててしまわず，決して諦めに的を絞って述べてきたが，文章能力は一朝一夕で向上するないでいただきたい．それが画期的なアイディアであるほ

ものではない．その様な中においても，比較的効率良く技術

ど，一度の申請で上手く審査員に伝える事は困難であり，申を向上させるための方法について，以下では述べて行きたい

請書の書き方の試行錯誤だけでなく，申請書に説得力を持たと思う．

せるための下準備(情報収集や主張の根拠となる実験データ



書いた申請書を第三者に読んでもらおう

取得)が必要となるからである．競争的資金獲得の活動は不採択決定後からスタートと考え，審査結果通知を見てただ一以前，これまで数多くの競争的資金獲得を支援してきたベ

喜一憂した後，忘れてしまうのではなく，申請書を色々な方

テランの先生が，「自分が支援した申請書の採択率は高いのに読んでいただきながら，どこが良かったか，悪かったか，だが，自分自身が書いた申請書の採択率は一向に上がらな

しっかりと振り返っていただくのが理想である．複数の方のい」という話をしていたことがあった．申請書はよく客観的意見を聞くと，不思議な位に同じ意見が出てくることがあに分かり易く書けとは言われるが，やはり自分自身ではどうり，そこが間違いなく改善点である．逆に，皆がそれぞれ違

実 学 講 座う事を言う場合もあるだろうが，その様な場合は，単に言葉

それは，直ぐに成果が出る様なこぢんまりとした短期的な研を表面的に捉えるのではなく「なぜその様な意見が出たか」究をしろという意味ではない．研究資金をいただいたからにと深堀をし，申請書の改善点の本質を見極めて頂きたいと思は，それに対する感謝の気持ちを忘れず，資金を有効に活用

う．二度目以降の挑戦では，既に申請書の第一案が出来た状

し，自分が出来る精一杯の研究と成果を出し，それをしっか態からのスタートとなる．したがって，それほど時間を書け

りと助成機関に報告しようとする姿勢を持ち，礼を尽くしてずに質の高い申請書作成が可能であろう．是非とも不採択のいただきたいと思うのである．研究成果をしっかりとまとめ

申請書も，闇に葬らずに有効活用して欲しい．

る姿勢は，必ず自分自身の次の研究，それに付随する競争的

因みに，助成機関が自ら行う競争的資金の公募事業説明会

資金の獲得にも繋がる．近年の大学等の研究者は研究の他の機会を活用し，助成機関との協力関係を構築するのも大変に，教育，更に産学連携の役割を求められ，日々の業務に忙有効である．特に，個別相談会では，以前不採択になってし殺されている事が多いように思うし，著者自身も忙殺されてまった申請書でも構わないので見ていただくと良い．場合にいる事が多い．その様な中においても，長期的な視点を忘れよっては，「この内容だとこの事業にミスマッチであるため，ず，時にはいい意味でマイペースに研究に取り組み，研究人

そもそも応募しても無駄」と単刀直入な意見を貰える事もあ

生を賭けて何か一つ偉業を成し遂げる，その気概を持っているため，早いうちから方針転換を図ることが可能である．

ただけたら皆さんの日常は少しずつ変わってくると思われる．そして著者自身もそのお手伝いが出来れば，大変幸いに

. ま

と

め

思うのである．

文

ここまで，競争的な研究開発資金をいかに効率良く獲得し献ていくかについて述べてきたが，最後に，研究者の皆さんに対して期待することを述べて本稿を終わりにしたい．
例えば，これまで築き上げて来た研究室の体制や設備を維持するために，競争的資金の獲得に重きが置かれてしまうと，いつしか競争的資金の獲得自身が目的に替わってしまう
ことが少なくない．そして本来の目的であるはずの研究が競争的資金を獲得するための手段と化してしまうのである．しかし，決して忘れないで欲しい，競争的資金の獲得はあくま
で研究の始まりに過ぎないということを．著者は仕事柄，競争的資金の申請書だけでなく，その後の研究成果報告書の作成も支援することがあるが，研究者から提出された報告書案を見て落胆したことが何度かある．競争的資金の種類や規模( 1 ) 科学技術振興機構(JST)研究開発戦略センター(CRDS)戦略
プロポーザル 第 5 期科学技術基本計画期間において求められる研究費制度改革 ～関連する方策の現状と研究力強化に向けた今後の方向性～，(2016), p.13(図 6).
その他，競争的な研究開発資金の獲得のための申請書の書き方について，本稿を補足する文献を以下に紹介する．
( 2 ) G. M. Crawley & E. O'sullivan 著，尾崎幸洋 監訳，櫻井香織
訳いかにして研究費を獲得するか―採択される申請書の書
き方，化学同人，(2017).
( 3 ) 児島将康科研費獲得の方法とコツ 改訂第 5 版～実例とポイントでわかる申請書の書き方と応募戦略，羊土社，(2017).
( 4 ) 岡田益男採択される科研費申請ノウハウ―審査から見た申請書のポイント 改訂版，アグネ技術センター，(2017).
( 5 ) 郡健二郎科研費 採択される 3 要素 第 2 版アイデア・業
績・見栄え，医学書院，(2017).

にも依るだろうが，その報告書自身がその後の競争的資金の★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

獲得や研究生活に特に直接的な影響がないであろうことを見透かしてか，やっつけ仕事で作った感が否めない報告書を見た時の事である．
助成機関は採択者に対して申請書に書いてある様な研究，
そしてそれによって得られる研究成果に対して大きな期待を寄せて助成をしている．競争的資金を獲得したということ
は，貴方はその助成機関，そしてその背後に居る出資者(国の資金であれば国民)の期待に応える責務がある．もちろん

ま て り あ 第57巻 第 2 号(2018)Materia Japan沖原理沙

2011年 3 月 東京工業大学大学院理工学研究科博士課
程修了
2011年 4 月 自然科学研究機構 分子科学研究所 研究員
2012年12月 名古屋工業大学産学官連携センター(現・産学官金連携機構) 
現職
専門分野物理化学，原子分子物理学，産学連携◎東工大や分子研では主に分子の超励起状態の基礎研究に従事．名工大では産学連携推進，特に JST 等の競争的資金獲得支援を中心に活動．

★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

浮遊帯域溶融法による非鉛強誘電体
二チタン酸バリウム(BaTi2O5)の作製と
電気的性質
志

賀

敬

次

型単結晶の成長(2)とイオン伝導の発見(3)について述べ，次に

.

は じ

め

に

高価数イオン置換がイオン伝導性に及ぼす影響(5)(6)を紹介する ． ま た ， 自 己 組 織 化 を 利 用 し て BaTi2O5 の 共 晶 体 を 作

強誘電体は外部電界により反転可能な自発分極を持つ材料

製(7)した結果についても紹介する．

である．自発分極は外部電界を取り除いてもその大きさと向.

きが保持されるため，強誘電体はメモリやコンデンサなどに大型 BaTi2O5 単結晶の成長使用される．近年，強誘電体の需要はパワー半導体用途で特に高まり，要求される使用環境温度(＞473 K)が高くなって既往報告から，BaTi2O5 は溶融凝固時に生成しやすい物質

いるため，強誘電常誘電相の転移温度であるキュリー温度

で あ り ， 融 点 近 く の 高 温 で 熱 処 理 を す る と BaTiO3 とが高い強誘電体が求められている．高キュリー温度を持つ強Ba6Ti17O40 に分解する反応中間生成物であることが分かって誘電体の多くは PbTiO3 に代表される鉛系の材料であるが，いる(8)(9)．最近，Zhu と West は多段階焼結により BaTi2O5

有害元素の鉛を含む電子デバイスは現在製造・販売が制限さ多結晶体を作製できる温度条件を明らかにし，その高温安定れており，非鉛強誘電体の開発が急務である．

性を詳細に調べた(10) ． BaTi2O5 の生成・分解速度は温度と二チタン酸バリウム( BaTi2O5 )は高いキュリー温度( Tc ＝時間に強く依存し， 1423 K 以下では分解速度が遅いため

748 K)と最大誘電率(emax＝20,500)を持つ非鉛強誘電体(1)でBaTi2O5 は 速 度 論 的 に 安 定 で あ る と 報 告 し た ． つ ま り ，あり，高温域で使用可能なコンデンサやアクチュエータとし

BaTi2O5 の生成は冷却速度に強く依存し，溶融凝固で育成すての応用が期待される．著者らは，今までに浮遊帯域溶融る場合には融液から結晶化した BaTi2O5 を 1423 K 以下にすの大型単結晶を作製(2)し，電気的性

ぐに冷却すれば安定して結晶成長できると推察される．そこ

質について調べてきた中で BaTi2O5 がイオン伝導を示すこ

で，光学式 FZ 法による結晶成長の際に光遮蔽を用いると結とを発見(3)した．イオン伝導は分極処理時の漏れ電流の原因

晶融液界面の温度勾配を制御できる点に着目し，化学量論になり，強誘電・圧電体の信頼性に著しい悪影響を及ぼすこ

組成の融液から BaTi2O5 の大型単結晶を成長できると考えとが知られている(4)．そこで，BaTi2O5 のイオン伝導と電気た．

( FZ)法により BaTi2O5的特性の関係を明らかにするために，イオン置換により酸素

本実験で用いる FZ 装置の模式図と光遮蔽機構の外観をそ

欠陥量を制御し，酸素欠陥量が誘電率，自発分極値および電れぞれ図( a )および( b )に示す．熱光源にはキセノンラン

気伝導率に及ぼす影響を調べてきた．本稿では，はじめに大プを使用し，光源から放射された光を楕円反射鏡で集光して東北大学金属材料研究所助教(〒9808577 仙台市青葉区片平 2
11 金属材料研究所 藤原研究室)
Preparation of Leadfree Ferroelectric Barium Dititanate by a Floating Zone Method and Its Electrical Properties; Keiji Shiga (Institutefor Materials Research, Tohoku University, Sendai)
Keywords: barium dititanate (BaTi2O5), floating zone method, melt solidification, single crystal, eutectic, ferroelectric, ionic conduction,
impedance spectroscopy, electron backscatter diffraction (EBSD)
2017年12月19日受理[doi:10.2320/materia.57.64]



新 進 気 鋭

図1

光学式浮遊帯域溶融( FZ )装置の模式図と光遮蔽機構の外観．(オンラインカラー)

原料棒を加熱溶解する(図 1( a ))．光遮蔽は石英管の周りにアルミ箔を巻き作製した(図 1(b ))．アルミ箔は光を遮蔽するため，遮蔽をしていない部分(窓)だけが局所的に加熱される．その結果，結晶融液界面の温度勾配は急峻になると考えられる．また，石英管は成長時に常に空冷されるため，高図2

BaTi2O5 単結晶の複素インピーダンス図(T＝648K)(a) (001)および(b) (010)に垂直な方向．

熱伝導率のアルミ箔を巻いた部分は窓の部分よりも冷却効率がよいことも結晶融液界面の温度勾配に影響を及ぼすかもしれない．光遮蔽を用いたことで安定した結晶成長が可能にと酸素空孔の形成(式( 2 ))はクレーガー＝ビンクの表記法

なり，直径 5.5 mm，長さ 35 mm 以上の大型単結晶が得られを用いて記述すると以下になる．
⇔ Ti′
Ti×
Ti＋e′
Ti

(1)

9 × 1 ‥1
×＋ O2
OO ＋ V O ＋ e ′BaTi2O5⇔Ba×
Ba＋2TiTi＋
2
2
4

(2)

た．

.

BaTi2O5 のイオン伝導性

酸化物強誘電体の Bi4Ti3O12 と Na1/2Bi1/2TiO3 は酸素空孔を( 001 )および( 010)に垂直方向に測定した BaTi2O5 単結晶

キャリアとした酸素イオン伝導体であることが報告(13)(14)さの複素インピーダンス図をそれぞれ図( a )および( b )に示れている．BaTi2O5 のイオン伝導も酸素空孔が関係することす( T ＝ 648 K )．( 001 )に垂直方向の複素インピーダンス図が示唆される．

(図 2 ( a ))は粒内の誘電緩和に対応する半円を示した．一方，(010)に垂直方向の複素インピーダンス図(図 2(b))は，

. 電気的性質に及ぼす Nb5＋ およびLa3＋ 置換の影響軸に対高周波側に 1 つの半円と 10－2 1 Hz の低周波側に Z ′してほぼ45°に傾いたスパイクを示した．半円のインピーダ

分極処理時に流れる漏れ電流は直流バイアス下で動く酸素

ンス応答を抵抗(R )とキャパシタンス(C )の並列回路で等価空孔が原因であると考えられており，絶縁劣化を引き起こす

すると，半円の頂点の値 Z ″max は R/2 であり， fmax(半円の頂ために強誘電体の酸素空孔濃度を低減する必要がある．

点における周波数)において 2pfmaxRC ＝ 1 の関係が成立す

Bi4Ti3O12 お よ び Na1/2Bi1/2TiO3 は Ti4＋ イ オ ン を 高 価 数 のる(11)． 299 973 K で複素インピーダンスを測定し，上式よNb5＋ イオンで置換すると酸素空孔濃度の減少により電気伝り半円の C の温度依存性を求めた結果， C の値はキュリー

導率の低下と残留分極値の上昇が報告されている(15)(16)．本温度( Tc )でピークを示すため，高周波側の半円は強誘電性

節では， Ti4＋ と Ba2＋ イオンをそれぞれ高価数の Nb5＋ と＝(2pfC)－1 より(12)，の粒内の誘電緩和に対応する．また，Z ″La3＋ イオンで置換した BaTi2O5 単結晶の電気伝導性につい10－2 Hz に お け る ス パ イ ク の C の 値 は 51 mF m－1 で あ って説明する．

た．この値は，イオンブロッキング電極と試料の界面におけ( 010 )に垂直方向に測定した Nb5＋ および La3＋ イオン置る誘電緩和の C の値に対応する(11)．電荷キャリアが電極で換 BaTi2O5 単 結 晶 ( Ba ( Ti0.996Nb0.004 )2 O5－z お よ び

ブロッキングされインピーダンスが著しく上昇することから

Ba0.996La0.004Ti2O5－z，置換量はそれぞれ0.4 at)の複素インイオン伝導が示唆される．

ピーダンス図をそれぞれ図( a )および( b )に示す( T ＝ 648

TiO2 や BaTiO3 などのチタン系酸化物の多くは Ti が 4 価

K)． Nb5＋ イオン置換 BaTi2O5 の複素インピーダンス図(図から 3 価に容易に還元され，電荷補償により酸素空孔が形

3 ( a ))は一つの歪んだ半円， La3＋ イオン置換 BaTi2O5 (図 3

成する． BaTi2O5 も Ti は一部 3 価であり，電荷補償により( b ))は二つの半円を示し，低周波側にスパイクはみられな

酸素空孔が存在すると考えられる． 4 価 Ti の還元(式( 1 ))かった．複素インピーダンス図から粒内の誘電緩和に対応す

ま て り あ 第57巻 第 2 号(2018)Materia Japan



図4

図3

Nb5＋ および La3＋ で 0.4 at置換した BaTi2O5 単結晶の複素インピーダンス図(T＝648 K, (010)に
垂直な方向)(a)Nb5＋ および(b)La3＋ 置換．

Nb5＋ および La3＋ 置換量( x )が電気伝導率( s )に及ぼす影響(T＝648 K)．

と La3＋ イオンで置換した BaTi2O5 の複素インピーダンス図にはイオン拡散のスパイクがみられなかったと考えられる(図 3)．以上から，BaTi2O5 のイオン伝導は結晶中に存在する酸素空孔をキャリアとした酸素イオン伝導であると考える．

る半円の位置を決めることが難しいため，複素モジュラス( M)を利用して粒内の誘電緩和の R と C をもとめた(11) ．
複素インピーダンス(Z)と複素モジュラス(M)の関係は式.

自己組織化を利用した BaTi2O5 Ba6Ti17O40 共晶体の作製( 3 )であらわされる(11)．
－vC0Z″＝M′＋jM″
M＝jvC0Z＝jvC0Z′(3)強誘電体の誘電特性は結晶軸方向に強く依存し，配向度がおよび M′
はインピーダンスとモジュラスの実部
ここで，Z ′

高いほど誘電特性も優れるため，多結晶体よりも単結晶の方C 0 は e0 A / lが優れた特性を示す．しかしながら，単結晶の成長には炉内(e0真空の誘電率，A試料の面積，l試料の厚さ)である．

の温度勾配の精密制御が必要であり成長速度の高速化は難し

M″の周波数依存性の図における M″ピークの値は e0/2Cに等い．そこで，著者らは，共晶反応を利用すると主相と分散相

成分， Z ″と M ″はそれぞれ虚部成分， j は － 1,

しいため，ピークは粒内の誘電緩和に対応する．Mを用いたの界面エネルギーが最小になるように組織が自発的に形成す複素インピーダンス解析の結果， Nb5＋ および La3＋ イオン

る点に着目し，外部からの駆動力を必要とせずに BaTi2O5

置 換 BaTi2O5 の 粒 内 の 誘 電 緩 和 の R と C は そ れ ぞ れ 1.11を高速で配向できると考えた．Rase と Roy の状態図(8)にお－1

ける BaO0.69TiO2(モル比)の共晶組成の焼結棒を FZ 法にであった．Nb5＋ と La3＋ イオン置換量が電気伝導率(s)に及より一方向溶融凝固すると， BaTi2O5 Ba6Ti17O40 共晶体がぼす影響を図に示す．置換量が 00.1 atでは，置換量の得られたので，本節ではその微細組織と結晶方位関係を説明

増加に伴い s は低下した．高価数イオンで置換すると電荷する．

MQ m と 101.70 nF m

－1 お よ び

0.06 MQ m と 18.77 nF mの中性を保つために酸素空孔濃度が減少すると考えられる．

成長速 度 16.7 mm s－1 で作 製し た BaTi2O5 Ba6Ti17O40 共

イオン置換量の増加にともない酸素空孔濃度が減少し，イオ

晶体の成長方向に垂直および平行な断面の後方散乱電子

ン 伝導性が 低下したた め s は低 下したと考 えられる ．一(BSE)像を図(a)および(b)，図 5(a)の BSE 像に対応する方，置換量が 0.1 at以上では，置換量の増加にともない s

極点図形を図 5 ( c )に示す．図 5 ( a )および( b )中の輝度の高は上昇した．これは，イオン置換によりキャリア電子濃度がい 組 織 は 母 相 の BaTi2O5 ， 輝 度 の 低 い 組 織 は 分 散 相 の過剰に生成し，電子伝導性が上昇したためであると考えられ

Ba6Ti17O40 で あ る ． 母 相 BaTi2O5 ( 図 5 ( a ) ) と 分 散 相る．

Ba6Ti17O40 (図 5 ( b ))には一方向に伸展したクラックが多数
BaTi O

2 5＋
Nb2O5 →
2NbTi＋4O×
O ＋2e′

BaTi O

2 5＋
La2O3 →
2LaBa＋2O×
O ＋2e′

1
O2
2
1
O2
2

(4)
(5)

電子濃度が増大して電子伝導が支配的となったため， Nb5＋

形 成 し た ． Ba6Ti17O40 分 散 相 は 多 角 形 の 自 形 を 持 ち (図 5(a))，結晶成長方向に棒状に成長した(図 5(b))．共晶組織
中の面積比は BaTi2O5 Ba6Ti17O40＝68.7 31.3 であり，その組成比は BaO0.69TiO2 であった．これは焼結原料棒の仕込み組成比と一致する．X 線回折図形より，BaTi2O5 は b 軸，

新 進 気 鋭

図6

BaTi2O5 ( 2̃01 )/ Ba6Ti17O40 ( 04̃3 )ファセット異相
界面における原子の並びの模式図．(オンラインカ
ラー)

図5

BaTi2O5 Ba6Ti17O40 共 晶 体 の BSE 像 と 極 点 図
形( a )成長方向に対して垂直に切り出した断面の BSE 像 ， ( b ) 平 行 に 切 り 出 し た 断 面 の BSE
像，( c )( a )に対応する BaTi2O5 と Ba6Ti17O40 の極点図形．(オンラインカラー)

.

お

わ

り

に

本稿では，非鉛強誘電体 BaTi2O5 の大型単結晶と共晶体の作製および複素インピーダンス解析によるイオン伝導性の評価に関する研究を紹介した．大型単結晶が得られたことでBaTi2O5 の電気的特性の異方性を調べることが可能になりイ

Ba6Ti17O40 はほぼ a 軸と平行方向に成長した． BaTi2O5 の b

オン伝導の発見につながった．共晶反応を利用した材料合成

軸は自発分極軸であり，第 2 節で紹介した単結晶も成長方

はバルク体だけではなく薄膜にも適用可能であるため，

向に b 軸が配向する．共晶反応を利用することで単結晶の成

BaTi2O5 の誘電・圧電デバイス開発に応用できる可能性があ

長速度(2.8 mm s－1)より数倍以上速い速度(8.333.3 mm s－1)

る．高価数イオン置換は酸素空孔濃度を減少し，イオン伝導でも BaTi2O5 の自発分極軸が成長方向に配向することが分性の低下に有効であることを明らかにした．BaTi2O5 は高い

かった．

漏れ電流により分極処理が難しいため圧電定数は実測されて極点図形より結晶方位関係は，BaTi2O5(010)//Ba6Ti17O40

いない．高価数イオンで置換した BaTi2O5 単結晶や共晶体( 301̃ )および BaTi2O5 ( 001 )// Ba6Ti17O40 ( 001 )であった．こは分極処理が容易であると考えられ圧電定数の測定が期待さの方位関係より，図 5(a)中の BaTi2O5 と Ba6Ti17O40 のファれる．また，単結晶と共晶体の高品質化も興味深い研究課題

セット異相界面の結晶面をもとめると，(i)の界面はである．劈開面に沿ったクラックの形成や不均一な共晶組織

BaTi2O5 ( 2̃01 ) // Ba6Ti17O40 ( 04̃3 ) ， ( ii ) の 界 面 は BaTi2O5という問題があるため，溶融凝固時の欠陥発生や組織形成に( 100 ) // Ba6Ti17O40 ( 041 ) で あ っ た ． ( i ) の 界 面 に お け る

及ぼす成長速度，温度勾配および酸素分圧などの成長条件のBaTi2O5 と Ba6Ti17O40 の原子の並びを BaTi2O5(001)に垂直影響をその場観察(17)により解明したいと考えている．その方 向 か ら 眺 め た 模 式 図 を 図  に 示 す ． 図 中 の BaTi2O5 と場観察法による溶融凝固現象の解明は，BaTi2O5 の高品質化

Ba6Ti17O40 にそれぞれ赤と青で示した線はそれぞれ(010)おに関する技術的な指針だけでなく，酸化物強誘電体の物性制よび( 301̃ )であり，これらの面に垂直な方向(それぞれ b 軸

御の指針の構築にもつながる基礎的で重要な研究である．

および a 軸方向)は共晶体の成長方向と平行である．
BaTi2O5 の( 010 )と Ba6Ti17O40 の( 301̃ )の面間隔はそれぞれ本研究の遂行にあたり，東北大学金属材料研究所 後藤孝

0.394 お よ び 0.329 nm で あ り ， BaTi2O5 の ( 010 ) の 面 間 隔

教授および同研究所 且井宏和特任准教授にご指導とご助言( d010 ) の 5 倍 ( 1.974 nm ) は Ba6Ti17O40 の ( 301̃ ) の 面 間 隔を賜りました．本研究の一部は，東北大学学際高等研究教育( d301̃ )の 6 倍( 1.970 nm )にほぼ等しい． BaTi2O5 の( 010 )と院の支援を受けて遂行されました．最後に，本稿を執筆する

Ba6Ti17O40の(301̃)の格子整合性が良い結果 BaTi2O5(010)//

機会を与えて下さいました関係者各位に深く感謝申し上げまBa6Ti17O40 ( 301̃ )の関係を持ち共晶組織が形成したと考えら

す．

れる．

ま て り あ 第57巻 第 2 号(2018)Materia Japan



文

献

( 1 ) T. Akashi, H. Iwata and T. Goto: Mater. Trans., 44(2003),
16441646.
( 2 ) H. Katsui, K. Shiga, R. Tu and T. Goto: J. Cryst. Growth, 384(2013), 6670.
( 3 ) H. Katsui, K. Shiga and T. Goto: Mater. Chem. Phys., 186(2017), 7580.
( 4 ) D. M. Smyth: Ferroelectrics, 151(1994), 115124.
( 5 ) K. Shiga, H. Katsui, H. Kakuda, K. Yoshikawa, J. Tsuneyoshi
and T. Goto: Ceram. Int., 42(2016), 1728317289.
( 6 ) K. Shiga, H. Katsui, H. Kakuda, K. Yoshikawa, J. Tsuneyoshi
and T. Goto: Ceram. Int., 43(2017), 1537515380.
( 7 ) K. Shiga, H. Katsui and T. Goto: J. Cryst. Growth, 459(2017),
2330.
( 8 ) D. E. Rase and R. Roy: J. Am. Ceram. Soc., 38(1955), 102113.
( 9 ) H. M. O'Bryan and J. Thomson: J. Am. Ceram. Soc., 57(1974),522526.
(10) N. Zhu and A. R. West: J. Am. Ceram. Soc., 93(2010), 295
300.
(11) J. T. S. Irvine, D. C. Sinclair and A. R. West: Adv. Mater., 2(1990), 132138.

(12) D. Sinclair and A. West: Phys. Rev. B, 39(1989), 13486
13492.
(13) M. Takahashi, Y. Noguchi and M. Miyayama: Jpn. J. Appl.
Phys., 41(2002), 70537056.
(14) M. Li, M. J. Pietrowski, R. A. De Souza, H. Zhang, I. M.
Reaney, S. N. Cook, J. A. Kilner and D. C. Sinclair: Nat.
Mater., 13(2014), 3135.
(15) Y. Y. Yao, C. H. Song, P. Bao, D. Su, X. M. Lu, J. S. Zhu and
Y. N. Wang: J. Appl. Phys., 95(2004), 31263130.
(16) M. Li, L. Li, J. Zang and D. C. Sinclair: Appl. Phys. Lett., 106(2015), 102904.
(17) K. Fujiwara, Y. Obinata, T. Ujihara, N. Usami, G. Sazaki and
K. Nakajima: J. Cryst. Growth, 262(2004), 124129.
★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
2017年 3 月 東北大学大学院工学研究科博士課程修了
2017年 4 月 現職
専門分野結晶成長，無機材料・物性◎その場観察法による半導体および酸化物の融液成長機構の解明に従事．

★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

志賀敬次

新 進 気 鋭

高圧水素用高強度ステンレス鋼 HRX19

中村
潤
浄
佳 奈
大 村 朋 彦1)
2)
3)
平 田 弘 征
小 薄 孝 裕
照 沼 正 明4)
5)
6)

よる締結のため，水素ガスが漏えいしやすいことから信頼性

. 緒

言

は低く，メンテナンスコストが高くなる可能性がある．そのため，溶接による締結に対するニーズが極めて高い．

日本の将来的な二次エネルギーとして，電気，熱に加え水

こ の よ う な 背 景 の 下 に 当 社 で 開 発 し た HRX19 は ，素が中心的役割を担うことが期待されており，水素社会の実

SUS316L の約1.6倍の引張強度を有しており，かつ高圧水素

現に向けた取り組みが加速している． 2014 年 12 月に燃料電用材料に要求される耐水素脆化特性に優れている．さらに，池車の商用販売が開始され，燃料供給基地となる水素ステー

溶接施工ができる材料である．本開発鋼は水素ステーション

ションはこれまで首都圏を中心に約 90 基建設されている．

の高圧水素ライン用として 2014 年に初めて実用化に成功す

東京オリンピックは水素の可能性を世界に発信する絶好の機

るとともに，世界で初めて周溶接にて施工した高圧水素ライ会であり，今後建設が加速すると考えられる．

ンとして水素ステーション建設に寄与している．これまでに燃料電池車の普及による環境負荷軽減のためには水素ステ建設された水素ステーション向けに 75 トンの使用実績があーションなどの各種機器において高圧水素環境下で使用できる．本稿では，HRX19 成分設計指針，特徴および実用化状る材料が必要とされている．また，これらの各種機器の安全況について述べる．

性を確保するためには，水素の影響を考慮した強度設計や材料選定が必要であるが，高圧水素環境中の材料強度に関する.

開発鋼の成分設計指針

データは充分に得られていないのが現状である．現行の水素
ステーションの高圧配管には SUS316 や SUS316L といった本開発鋼の成分設計の最大の特徴は Ni, Cr, Mn, Mo を適低強度ステンレス鋼が使用されているが，ガソリンスタンド

正化することで耐水素脆化特性を確保した上で， 0.3の Nと同様の充填時間を達成するためには，内径を大きくし，流を添加し更に Nb, V を添加することで引張強度を大幅に向路面積を拡大する必要がある．現行の低強度ステンレス鋼を上させた点である．本開発鋼は，熱処理を行い， N による用いた場合，機器の厚肉化は避けられず，機器の肉厚を抑え

固溶強化，Nb, V 炭窒化物の析出強化および細粒化により高たまま，流路面積を確保するためには，高強度材の使用が必

強度化を図ったオーステナイト系ステンレス鋼である．一

要不可欠であるといえる．

方，材料強度が高くなるほど，水素脆化特性は低下すること

また，現行の水素ステーションでは，コーンスレッド継が知られている(1)．オーステナイト系ステンレス鋼の水素脆

手のような機械継手により配管を締結している．機械継手に化特性は，オーステナイト安定度を表す指標の一つとしてNi 当量式([ Ni ]＋ 0.65 [ Cr ]＋ 0.98 [ Mo ]＋ 1.05 [ Mn ]＋ 0.35

新日鉄住金株式会社
技術開発本部鉄鋼研究所
1)水素・エネルギー材料研究部主幹研究員 2)鋼管研究部主任
研究員 3)上席主幹研究員(リーディングリサーチャー)
4)接合研究部部長
鋼管事業部尼崎製造所カスタマー技術部5)主幹 6)シニアスタッフ
High Strength Stainless Steel HRX19for High Pressure Gaseous Hydrogen; Jun Nakamura, Kana Jotoku, Tomohiko Omura,
Hiroyuki Hirata, Takahiro Osuki, Masaaki Terunuma(Nippon
Steel & Sumitomo Metal Corporation)
2017年10月31日受理[doi:10.2320/materia.57.69]

ま て り あ 第57巻 第 2 号(2018)Materia Japan[Si]＋12.6[C])により整理することができる(2)．高圧ガス保安法では，－45°
C以上の温度域で使用される材料に対して，
Ni 当量が 28.5 mass以上であることが規定されている(3)．

図に各種ステンレス鋼を対象に水素脆化特性に及ぼす Ni
当量の相関について示す．これより， Ni 当量が増加するとオーステナイト安定度が高く，ひずみ誘起マルテンサイト変態しなくなることから，水素脆性破壊を示さなくなることがわかる．しかし，高窒素ステンレス鋼では上記オーステナイ
ト安定度で整理できず，塑性変形時の転位のプラナー化が局



表1
C

Si

0.005 0.2

0.06 1.0

図1

Mn

HRX19の化学成分(mass)．
Ni

Cr

Mo

V

Nb

N

Ni 当量

4.3 12.0 21.5 1.5 0.15 0.15 0.25 ≧32.09
6.0 
13.5 23.5 3.0 0.30 0.30 0.4

水素脆化特性に及ぼす Ni 当量の影響．

在すべりを助長し，水素脆化特性が劣化する可能性があることが報告されている(4)．転位のプラナー化は積層欠陥エネル
ギーが低いほど起こりやすい．そこで，塑性変形時に転位がプラナー化しないように， Ni, Mo 添加量を調整した．しかし，これら元素は添加量を上げるほど，積層欠陥エネルギーは上昇するが，水素吸収後の引張試験時に転位がプラナー化
しない最適な添加量を見出した．図に HRX19 水素吸収材

図3

HRX19 の水素脆化特性(6)．

図4

SSRT 後破面観察結果例．

の引張試験時の転位観察結果を示す．水素吸収した HRX19の転位構造はプラナー化していないことを確認した．さらに，耐水素脆化特性を向上させるために， Cr, Mn などの他の合金元素を調整し， Ni 当量を 32.09 [ mass ]以上を実現した．表に HRX19 の化学成分を示す．

.

開発鋼の特徴

水素脆化特性

高圧水素用の金属材料の耐水素脆化特性の評価には低ひず
み速度引張試験(Slow Strain Rate Test, SSRT)が用いられる(5)．SSRT では板状あるいは丸棒の引張試験片を水素中および大気中(もしくは不活性ガス中)で低ひずみ速度で引張と同等以上の優れた水素脆化特性を有する．本試験条件で最り，絞りや伸びの値を比較する．一般的に，大気中(不活性も過酷な環境である－ 50 °C ， 100 MPa 水素中 SSRT 後の破ガス中)の絞りの値に対する水素中の絞りの値の比を示す相面観察結果を図に示す．水素中の破面には不活性ガス中と対破断絞りが高いほど耐水素脆化特性に優れる．HRX19 の同様にディンプルが観察され，過酷な高圧水素環境下におい評 価 に は ， 最 大 100 MPa 高 圧 水 素 ガ ス 中 で － 50 °Cからても水素脆性破壊しないことが確認できる．この結果より，

150°
Cにおいてひずみ速度 3×10－6 s－1 で試験を実施した．

－50°
C, 100 MPa 高圧水素環境下においても極めて優れた水図に高圧水素中における SSRT の結果を示す(6) ．比較として Ni 当量 28.9 の SUS316L の結果もあわせて示す．
Ni 当量が32を超える HRX19 は，－50～150°
Cの広い範囲で相対破断絞りは 90 を超える値を示しており， SUS316L

図2



素脆化特性を示すことがわかる．



溶接性

HRX19 溶接継手は溶接時の脱 N を防ぐため，一般的に用HRX19 水素吸収材の転位構造．

新技術・新製品

図7
図5

水素ステーション適用例(東京ガス株式会社様ホームページより引用)．

HRX19 ノンフィラー溶接継手の引張強度特性．

年より図に示す高圧水素ラインに世界で初めて溶接施工を用いて適用された実績があり，溶接施工を用いた高圧水素部材など数多く採用されている．国内の水素インフラ分野において累計 75 トンの採用実績があり，水素社会基盤構築に向けて大きく寄与している．また，今後水素社会が到来する際は， CO2 削減など環境負荷低減に大きく寄与していくことなる．

.

対外発表および特許

本開発鋼にかかわる研究は，日本鉄鋼協会講演会(7)や高圧力技術協会セミナー(8)および ASME PVP(9)における発表をはじめ，国内外で多数発表がある．本開発鋼にかかわる特許
図6

HRX19 溶接継手の水素脆化特性．

いられる Ar シールドガスに N2 ガスを混合し，溶接施工を

は，特許第 5131794号，特許第 6004140号などが国内，海外で権利化されている．

文

献行う必要がある．図に HRX19 のノンフィラー溶接継手の引張試験結果の一例を示す．HRX19 溶接継手では，シール
ドガスへの窒素混合率と溶接入熱を管理することにより，母材同等の引張強度を確保可能である．溶接後熱処理を行わないことから溶接ままの状態で設計することが可能であり，工場内など限られた環境のみならず，現地施工も可能となり，広範囲に使用することが期待できる．図に HRX19 溶接継手の水素脆化特性を示す．各試験温度において，HRX19 母材と同様に，水素脆化特性は極めて良好であることがわかる．

.

実 用 化 状 況

本開発鋼はすでに実用化，量産されており，水素ステーシ( 1 ) 松山晋作遅れ破壊，日刊工業新聞社，(1989).
( 2 ) 平山俊成，小切間正彦日本金属学会誌，34(1970), 826829.
( 3 ) 山田敏弘，小林英男高圧ガス，49(2012), 885893.
( 4 ) H. Nakagawa: Proceedings of ASME PVP 2007, Paper No.
200726462, (2007).
( 5 ) 大村朋彦，小林憲司，宮原光雄，工藤赳夫材料と環境， 55(2006), 139145.
( 6 ) 中村 潤，浄+佳奈ふぇらむ，21(2016), 611.
( 7 ) 中村 潤，宮原光男，大村朋彦，仙波潤之，脇田昌幸日本
鉄鋼協会秋季講演大会，“水素エネルギー関連構造材料研究開
発の新展開”，討73，(2012).
( 8 ) 中村 潤 HPI セミナー“水素社会に向けた材料強度評価技
術の新展開”，日本高圧力技術協会，(2017).
( 9 ) J. Nakamura, T. Omura, Y. Tomio, H. Hirata, M. Terunuma,
E. Dan and T. Osuki: Proceedings of ASME PVP 2013, Paper
No. 201397365, (2013).

ョンの高圧水素ラインに 2014 年より採用されている． 2015

ま て り あ 第57巻 第 2 号(2018)Materia Japanマイルド浸炭用鋼 MSB20 の開発
大 林 巧 治1)岡 田 一 晃2)笠 井 大 介3)安 達 裕 司4)

佐 藤 裕 和5)

杉 浦 孝 佳6)

伊 藤 誠 司7
 小 澤 修 司8 小 山 達 也9

)
)
)

.

は じ

め

に

近年， CO2 排出量を低減するため，自動車産業では自動.

マイルド浸炭用鋼 MSB20 のコンセプト



マイルド浸炭の特徴

車の燃費向上が最重要課題となっている．燃費向上を実現す

本報の開発対象プロセスであるマイルド浸炭は，真空浸炭るためには，自動車用部品の高強度化を図り小型軽量化する

装置と高周波焼入れ装置から構成(図)され，加熱後に減圧必要がある．歯車は自動車の動力伝達や変速に使用される部

下で浸炭し，次いで室温まで徐冷した後，高周波誘導加熱後品の一つであり， JIS SCM420 を代表とする Cr や Mo を添に水焼入れを行う表面硬化処理プロセスであり，真空浸炭と加した合金鋼に浸炭焼入れして製造される場合が大半であ

高周波焼入れそれぞれの特徴を上手く活用している．

る．一方，合金元素の価格高騰や将来的な資源枯渇問題が急

真空浸炭の特徴は，炭化水素ガスの分解反応により浸炭す

激に顕在化しており，新たなニーズとしてコスト変動が小さることであり，CO/CO2 ガスの平衡反応で浸炭するガス浸炭

く供給不安の少ない省合金型の鋼材設計が強く望まれていとは異なり粒界酸化が抑制されることである．またガス浸炭

る．こうした省合金型鋼材を用い，かつ歯車の高強度化を同では Si 濃度が高いと酸化被膜を形成し，浸炭されない(2)時実現するためには，従来の浸炭焼入れとは異なる新たな製が，真空浸炭は浸炭中に酸化被膜を形成しないため，素材

造プロセスとそれに適した鋼材開発が必要である．

Si 濃度を制約する必要がなく， Si 濃度の成分設計自由度が株
新たな製造プロセスとして，アイシン・エィ・ダブリュ

大きくなる．

は，短時間で処理でき，省エネルギーかつクリーンな「高周高周波焼入れの特徴は，短時間加熱，焼入れのため結晶粒

波焼入れ」にこだわり，その弱点を補うべく「真空浸炭」をを微細化できることであり，例えばガス浸炭焼入れで用いら組合せた 2 ヒートの複合熱処理であるマイルド浸炭プロセ

れる Nb, Ti 等のマイクロアロイ元素添加による結晶粒粗大ス(1)(以下，マイルド浸炭と称す．）を開発し，2006年より量化抑制対策は必要ない．加えて高周波焼入れでは水を冷媒と産している．著者らは，マイルド浸炭の特徴を最大限発揮ですることができるため，ガス浸炭焼入れで一般的に採用されきるよう，鋼材の成分最適化を図り，歯車の高強度化と鋼材

る油冷却に比べ冷却速度が速い．この急速冷却の採用によ

成分の省合金化を可能とするマイルド浸炭用鋼 MSB20 を開り，浸炭量は，ガス浸炭の表面炭素濃度 0.8 に対して，マ発した．本報では，MSB20 について開発の考え方と諸特性

イルド浸炭では 0.6 まで軽浸炭化が可能となり，鋼材の焼を紹介する．

入れ性は必要最低限にすることができる．つまり焼入性向上
元素の添加量を低減できる．

アイシン・エィ・ダブリュ株式会社
1)執行役員 2)主任研究員 3)GM
愛知製鋼株式会社4)主査 5)一般 6)一般
新日鐵住金株式会社7)室長 8)主幹 9)主任研究員
Development of Gear Steel MSB20 for the Hybrid Process of
Vacuum Carburizing with Induction Hardening; Koji
Obayashi, Kazuaki Okada, Daisuke Kasai, Yuji Adachi,Hirokazu Sato, Takayoshi Sugiura, Seiji Ito, Shuji
Kozawa and Tatsuya Koyama(AISIN AW CO.,LTD.．Aichi Steel Corporation．NIPPON STEEL 
SUMITOMO METAL CORPORATION.)
2017年10月31日受理[doi:10.2320/materia.57.72]



図1

マイルド浸炭の構成．

新技術・新製品

マイルド浸炭は，真空浸炭と高周波焼入れの特徴を上手く複合し活用した独創的なプロセスであり，またマイルド浸炭を活用することで従来の成分制約にとらわれない自由度の高い鋼材設計が可能となる．


表1

化学成分[mass]．

Steel grade

C

Si

Mn

Cr

Mo

B

MSB20

0.20

0.80

0.80

未添加

未添加

添加

SCM420

0.20

0.24

0.80

1.12

0.16

未添加

歯車に求められる強度特性と鋼材成分の考え方

上述したマイルド浸炭の特徴を活かして歯車の歯面疲労強度と歯元疲労強度を共に向上可能な鋼材成分を検討した．
歯面疲労破壊の代表的な損傷であるピッチングは，駆動中に歯面同士の摩擦発熱により歯面温度が300°C程度まで上昇
し，焼戻され硬さが低下することによって起きる破壊である．そのため，歯面疲労強度と300°
C焼戻し硬さには良い相関関係が成り立つ(3)．300°
C焼戻し硬さを高めるには Si が有効であることが知られている(4)．マイルド浸炭は真空浸炭を行うため，酸化被膜形成による浸炭性の低下が生じないこと

図2から，従来の肌焼鋼に比べて素材 Si 濃度を高めた設計を行MSB20 と SCM420 の鉄炭素系状態図．

った．
歯元曲げ疲労破壊は，応力集中部となる歯元近傍で発生する破壊であり，表層硬さ，粒界強度，圧縮残留応力が支配因子である(5)(6)．
歯元部の表層硬さは，焼入れでマルテンサイト組織が得らて，表に化学成分を，図に熱力学平衡計算による鉄炭素系状態図を示す．
SCM420 には，Agra. 線の低炭素側に g と u の共存相が存在するため，真空浸炭中に粒界 u を析出する可能性がある

れれば C 濃度で一義的に決まり， C 濃度は浸炭工程で調整が，開発鋼 MSB20 には g と u の共存相が存在しないため粒できる．従ってマルテンサイト組織を得るために必要な鋼材

界 u の析出を抑制できる．

の焼入性を考慮した成分設計を行う必要がある．マイルド浸本開発鋼の特徴は Si，Cr および B である．Si は焼戻し軟

炭では，高周波誘導加熱後に水焼入れを行うため，ガス浸炭化抵抗向上の観点から高濃度を指向し0.8Si とした．Cr は焼入れに比べて格段に速い冷却速度となり，必要な鋼材の焼真空浸炭時の粒界 u 抑制の観点から未添加とした．更に脆化

入性もガス浸炭に比べて低減できる．従って Mn ， Cr ， Mo

元素の粒界偏析抑制として P 濃度は可能な限り低下させ，等の焼入性向上元素の添加量は必要最小限に留めた設計を行且つ微量 B 添加による強化を図っている．

った．
粒界強度は，粒界での粗大 u(セメンタイト)の析出や P な.

マイルド浸炭用鋼 MSB20 の性能

どの脆化元素の偏析によって低下する．そのため粒界での u析出を抑制し，脆化元素の偏析を抑制できる成分設計を行う開発した MSB20 の歯面疲労強度，曲げ疲労強度につい必要がある．真空浸炭では，黒鉛と平衡する相が g (オースて，一般的にガス浸炭焼入れに用いられる SCM420 と比較

テナイト)と u の二相となる場合に粒界に u が析出しやす

評価した．

い(7)ことから，鋼材の成分によっては浸炭中の粒界 u の析出ローラーピッチング試験結果を図に示す．ローラーピッを抑制できない．素材の Cr 濃度の低下や Si 濃度の上昇によチング試験で発生した損傷は，全て歯面疲労を代表するピッり黒鉛と平衡する炭素濃度が低下し，鉄炭素系状態図の u 相

チング損傷であった．歯面疲労強度を比較するとマイルド浸が存在する領域が小さくなる(8)ことが知られている．これら

炭した MSB20 の 107 回耐久面圧は 3500 MPa に対してガスの知見に基づき，粒界での u 析出を抑制するため Si ， Cr に

浸炭焼入れした SCM420 は 2800 MPa と，マイルド浸炭し着目し，熱力学的に g と u の二相領域が存在しない成分バランスを検討した．真空浸炭中の粒界 u の析出を抑制可能なSi ， Cr バランスを検討し，開発鋼の成分を Cr 未添加(不純物レベル)， 0.8  Si とした．脆化元素 P の粒界偏析対策としては B を活用した．鋼中の B は，サイトコンペティショ
ン効果による粒界 P 濃度の低減による粒界強化と， B 自体の粒界強化により疲労き裂の伝ぱが遅延する効果(9)が期待できるからである．


MSB20 の化学成分

上記の考え方に基づき，疲労強度向上に加え，経済合理性の観点で，可能な限りレアメタルを低減する鋼材成分を検討
し，MSB20 を開発した．開発鋼 MSB20 と SCM420 につい

ま て り あ 第57巻 第 2 号(2018)Materia Japan

図3

ローラーピッチング試験結果．



図4

図5

小野式回転曲げ疲労試験結果．

静的曲げ強度および100回曲げ疲労強度結果．

図6

歯車部品の硬さ分布．

表2

マイルド浸炭の効果．

熱処理

ガス浸炭

マイルド浸炭材料
歯面疲労強度SCM420100

CO2 排出量
変形

900 ton/year100

450 ton/year
60

処理時間

470 min

210 min

55低減

ライン長

47 m

26 m

レアメタル

Cr, Mo45低減100低減SCM420113

Cr, Mo
炎，油

安全

効果

MSB20
125

フリー
フリー

25改善
50低減
40低減

100低減た MSB20 はガス浸炭焼入れした SCM420 に対して歯面疲
労強度が25向上した．
小野式回転曲げ試験の結果を図に示す．マイルド浸炭し

株 で共同開発した鋼材であり，本技術を適用した
新日鐵住金

た MSB20 の 107 回耐久強度は 600 MPa であり，ガス浸炭

株で
歯車部品は 2013 年 1 月よりアイシン・エィ・ダブリュ

焼入れした SCM420 に対し 13向上する．これは，不完全量産を開始している．2017年末の時点で，年間 190 ton のレ

焼入れ層の抑制により表面近傍の硬さが高いこと，表面の圧アメタル削減を達成した．仮に，日本で流通する SCM420

縮残留応力が高いことが主要因で曲げ疲労強度が向上したも材に，本技術を適用すると，年間 7,800 ton (推定)ものレアのと考えられる．

メタル削減ができる試算になる．将来，サスティナブル社会

静的曲げ強度および100回曲げ疲労強度を図に示す．マの実現に向けた技術として，様々な部品のものづくりに関わ

イルド浸炭した MSB20 の静的曲げ強度および 100回曲げ疲るエネルギー消費の抑制および省資源化を促す方策となる

労強度は 2000 MPa ， 1700 MPa であり，ガス浸炭焼入れしMSB20 とマイルド浸炭技術の展開を進めていく．

た SCM420 に対しそれぞれ 30， 20向上する．これは，B の効果で粒界脆化を抑制し，粒界強度が向上したためと考

.

特

許

えられる．
特許第5301728号，特許第5422045号が登録されている．

.

MSB20 を使用した歯車部品の品質

文

献MSB20 のマイルド浸炭と SCM420 のガス浸炭を行った

量産中の歯車について，硬さ分布を図に示す．ガス浸炭と同等以上の品質を有し，曲げ疲労強度向上により部品の小型，軽量化を達成した．表に MSB20 を使ったマイルド浸
炭の効果のまとめを示す．疲労強度の向上に加えて， CO2
排出量の低減や工場の環境・安全面の改善，部品精度の向上も同時実現を達成できている．

.

マイルド浸炭用鋼 MSB20 の適用状況と今後

株 ，愛知製鋼
株，
MSB20 は，アイシン・エィ・ダブリュ( 1 ) 岡田一晃，大林巧治熱処理，56(2016), 1115.
( 2 ) 小山達也，久保田 学，吉田 卓鉄と鋼， 101 ( 2015 ) , 252 
259.
( 3 ) 紅林 豊第 188 ・ 189 回西山記念技術講座，日本鉄鋼協会
編，東京，83(2006)( 4 ) 茨木正雄，奥村俊邦日本金属学会誌，191(1955), 223226.
( 5 ) 越宗昌之，松井勝幸，高橋宏治，中尾 航，安藤 柱ばね
論文集，54(2009), 1926.
( 6 ) 森田敏之，松村康志，梅本実電気製鋼，79(2008), 1523.
( 7 ) 森田敏之，井上幸一郎，羽生田智紀電気製鋼，77(2006), 5
9.
( 8 ) 森田敏之，松村康志電気製鋼，81(2010), 109116.
( 9 ) 越智達朗，間曽利治，寺本真也，久保田 学ばね論文集，57(2012), 1
8.

新技術・新製品

優れた耐食性と導電性を両立する
無機高分子皮膜「eNanoコート」の開発
松崎晃
松 田 武 士金 子 里 江土 本 和 明
1)
2)
2)
2)
相乗効果を設計思想としていた(5)(6) (図( a ))．ところで，

.

は じ

め

に




デジタル化進展に伴う化成処理鋼板の課題基板となる電気亜鉛めっき鋼板は六方晶に基づく凹凸を有し，その上層に形成される化成処理皮膜はその凹凸に起因して薄膜部と厚膜部が形成される．このうち，薄膜部が電流通

家電・OA 製品などの電機向けに用いられる鋼板には，美電部となりシールドボックスの電磁波シールド性能を決定づ麗な外観や鉄の赤錆を抑制するために電気亜鉛めっきが施さける(図 1( b))．しかし，従来クロメートフリー皮膜では，れている．さらに亜鉛めっきの白錆抑制を目的に，亜鉛めっ

難溶性金属塩層形成のため亜鉛の溶解反応が必須となり，凹

き上に六価クロムによる化成処理を行ったクロメート皮膜が凸の平坦化によって薄膜部が減少するため，電流通電部を増適用されてきた(1)．しかし，RoHS 指令を代表とする製品環

やすためには膜厚を薄くする必要があるが，同時に耐食性が境規制を背景に，六価クロムを含有する製品の使用が禁止さ低下する．そのため，皮膜厚の適正化により耐食性と導電性

れ，国内鉄鋼メーカー各社は世界に先駆けて六価クロムを使の適度な両立を成し得ていたが，そのレベルには限界があっ

用しない化成処理を開発，電機用クロメートフリー化成処理

た．

鋼板として商品化し， 2000 年代前半までに置き換えが完了した(2)．
化成処理鋼板が多用される電子回路を有す家電・OA 製品

そこで筆者らは，従来クロメートフリー皮膜の設計指針を抜本的に見直すため，主に金や銀などを基板として耐食性や密着性を含む機能創製が行われている自己組織化単分子膜

は国別に漏洩電磁波レベルが規定され，適合認定を得た上で( SAM )を亜鉛上に形成させ，その耐食性発現機構を検討し出荷可能となるが， IT 機器が誕生した2000年後半からのデた．その結果を踏まえ，酸成分による亜鉛の溶解反応を用いジタル化や CPU 高周波数化の進展(3)と共に適合不適格となることなく耐食性と密着性を有す無機高分子皮膜 eNanoコるケースが多発していた．これは電磁波漏洩対策として用いートを開発，従来相反性能とされていた耐食性と導電性(電られる金属製シールドボックスの箱と蓋の電気的非接触部

磁波シールド性)を高度に両立することに成功した．

(隙間)から電磁波が漏洩するためであり(4)，対策として箱と IT 機器向けに樹脂の添加
eNanoコートを主成分として，◯

蓋の間にニッケル製ガスケットを挟むなどが行われている．

 白物家電向けに潤滑剤のなどにより高機能化成処理鋼板，◯

しかし，この対策はコストアップに繋がるため，鋼板側から添加などにより多機能化成処理鋼板(7)を商品化した．また，の改善策，すなわち，電流通電部が多い化成処理鋼板が求め

従来クロメートフリー皮膜では実現不可能であった有機樹脂られていた．

フリーでも優れた耐食性を発揮する利点を生かし，近年クロeNanoコートのコンセプト

クロメート皮膜では六価クロムが自己補修性とバリア性による耐食性と亜鉛との密着性を発現していた．一方，従来ク
 亜鉛めっきと化成処理液中の酸成
ロメートフリー皮膜は，◯分の反応生成物である難溶性金属塩層によるめっきとの密着 めっき/化成処理皮膜界面に存在する難性や自己補修性，◯溶性金属塩層上部に存在する有機樹脂成分によるバリア性の株 スチール研究所
JFE スチール
1)機能材料研究部部長 2)表面処理研究部主任研究員
Development of Inorganic Polymer Coating ``eNano Coat''
Satisfying High Corrosion Resistance and High Electrical Conductivity; Akira Matsuzaki, Takeshi Matsuda, Rie Kaneko
and Kazuaki Tsuchimoto(JFE Steel Corporation, Steel
Research Laboratory)
2017年11月10日受理[doi:10.2320/materia.57.75]

ま て り あ 第57巻 第 2 号(2018)Materia Japan

図1

従来クロメートフリー皮膜の断面構造．

 建材用化成処理鋼板にもメートフリー化が求められている◯展開し，商品化に成功した．いずれも eNanoコートの有す高バリア性発現成分であるシリケート化合物の脱水縮合反応を活用することで，従来クロメートフリー皮膜よりも形成温
度の大幅な低温化を達成し，省エネルギー化による環境負荷の低減や当社商品設計並びに適用プロセスの拡大にも貢献し

図2

脱水縮合反応を活用した密着性，バリア性付与．

ている．
本稿では， eNanoコートの開発の考え方と品質性能及びそれを活用した商品開発と今後の展望について紹介する．

.

相反する耐食性と導電性を満足する皮膜設計指針



SAM 基礎研究に基づく新たな皮膜設計指針

亜鉛の溶解反応を使うことなく，密着性，自己補修性及びバリア性を実現する皮膜設計指針を新たに構築するため，
SAM の耐食機構を検討することとし，代表的なチオール化合物を用いた．チオール基が亜鉛と共有結合することをXPS で確認した上で， 1 分子中のチオール基数と耐食性の関係を調査した．その結果，単官能チオールに比べ三官能チ
図3

オールの耐食性が顕著に向上することがわかり(表)，亜鉛

eNanoコートの導電性発現メカニズム．

めっき表面との共有結合と多官能化合物の三次元架橋構造に
より密着性とバリア性が発現し，耐食性向上に極めて有効である知見を得た(8)．

バリア性を発現出来る(図)．

次に，自己補修性を得るための基礎研究として，各種防錆

さらに，腐食反応をトリガーとして自己補修性を発現する剤を添加した樹脂皮膜の加工部及びカット部の耐食性を調査

金属塩(10) を複合化することで薄膜部での耐食性を確保さした．その結果，リン酸亜鉛とケイ酸カルシウムの複合添加

せ，無機高分子皮膜 eNanoコートを開発した．eNanoコー

により，下地金属の腐食反応をトリガーとして保護皮膜を形

トは化成処理液中に酸成分を含まないため，亜鉛めっき結晶成する自己補修効果が確認された(9)．

凸部の形態維持が可能となり，成膜後も多くの薄膜部が形成eNanoコートの開発

これらの知見をもとに，密着性付与のために亜鉛めっきとされ，優れた導電性も実現した(図)．

.

コートの品質性能
eNano

共有結合し，バリア性に寄与する緻密な三次元架橋構造を得るため，独自のシリケート化合物とナノシリカの複合化を行

表に eNanoコートと従来クロメートフリー皮膜の同一った．このシリケート化合物は亜鉛めっき表面の水酸基との膜厚における表面 SEM 像，導電性及び耐食性試験の結果を

脱水縮合反応によって共有結合し，同時にナノシリカとの三示す．四探針法による従来皮膜の導通率は 30 であるのに次元架橋反応も進行するため，低温乾燥でも優れた密着性と対し eNanoコートは 100 であり，それぞれの表面 SEM像を比較すると，eNanoコートの亜鉛めっき結晶凸部(電流通電部)がより多く存在していた．また，従来皮膜の塩水噴

表1

自己組織化単分子膜(SAM)の皮膜構造と耐食性．

霧試験ではカット部から白錆が発生しているのに対し，
eNanoコートはカット部においても白錆が発生せず，優れた耐食性を有していた．
さらに eNanoコートは，脱水縮合反応で亜鉛めっきとの共有結合及び三次元架橋反応が進行するため，乾燥温度が100°
C 以下でも優れた耐食性を発揮する(図)．このため，
eNanoコートを皮膜主成分として用いる事により，従来皮膜では困難であった低温乾燥化も可能となり，省エネルギー化による環境負荷の低減も可能となった．

.

eNanoコートを活用した商品開発と今後の展望

高機能化成処理鋼板「エコフロンティア TMJN2」の開発

表面自由エネルギーを低減する有機樹脂を eNanoコート



新技術・新製品表2

eNanoコートの表面形態と品質性能．

図5

エコフロンティア TMJX 適用例(石油ファンヒー
ター部品)．



建材用化成処理鋼板「エコフロンティア TMJB」の開発

建材分野においても，国土交通省発行の公共建築工事仕様
書へ「クロメートフリー」の文言が追記されるなど，クロメ
ートフリー化の要望が高まっている．現在はクロメートを主成分とする皮膜が用いられているが，有機樹脂を含有する従来のクロメートフリー皮膜を用いると耐候性が劣化する課題がある． eNanoコートが有す有機樹脂フリー化を活用し，「エコフロンティア TMJB 」を商品化し，クロメート皮膜同等以上の耐候性及び加工後耐食性を達成した．優れた性能が評価され，既に一部の建材部品に採用されており，今後もクロメート材から切り替え予定である．
以上のように， eNanoコートは電機用途から建材用途まで幅広い商品に適用されており，現在合計で年間 5 万トンを超える製造を行っており，今後ますますの適用拡大が期待される．
図4

皮膜乾燥温度と耐食性の関係．

.

特許，学協会報告

本稿で紹介した eNanoコート及びそれを活用した商品にに複合化することで，耐指紋性も付与した「エコフロンティ

関連する特許は，第5663915号を始め計 6 件取得済みであり，

ア TMJN2 」を商品化し，耐食性と導電性を高度に両立する

2 件公開中である．また，国内外の学会でも 5 件の報告(う化成処理鋼板として，主に IT 機器をはじめ AV ・ OA 機器

ち 2 件は国際会議での招待講演(12) と基調講演(10) )を行ってに採用されている．エコフロンティア TMJN2 の耐食性と導いる．

電性のバランスは競合材よりも格段に優れており，家電メー
カーでは金属ガスケットなどの導電性材料の削減，当社では低温成膜による高速生産も実現して，高評価を得て順調に生産を伸ばしている．


多機能化成処理鋼板「エコフロンティア TMJX」の開発

eNanoコートを主成分として，形状保持型潤滑剤と特殊

エポキシ樹脂を複合化した「エコフロンティア TMJX」を商品化した(7)．形状保持型潤滑剤は成膜後も球体形状を維持して化成皮膜表面から突出するため，プレス金型との接触を軽減して優れた潤滑性を実現し，無塗油成形(プレス油フリー化)に貢献した(図)．従来は高耐食化成，高潤滑化成，粉体塗装用化成など複数の少量製造品種が存在していたが，エコフロンティア TMJX は全ての性能を兼ね備えているため，品種集約にも成功した．業界誌にて『使ってみたい材料30』に選出される(11)など注目を集めている．

ま て り あ 第57巻 第 2 号(2018)Materia Japan文献( 1 ) 前田重義塗装工学，42(2007), 187.
( 2 ) 森下敦司，高橋 彰，仲澤眞人，林 公隆，伊藤輝明，金井洋新日鉄技報，377(2002), 28.
( 3 ) 総務省「平成26年版情報通信白書」．
( 4 ) 渡辺裕一，仁田周一信学技報，107(2007), 7.
( 5 ) H. Noro, K. Okai, A. Matsuzaki and N. Yoshimi: Proc. 7th. Int.
Conf. on Zinc and Zinc Alloy Coated Steel Sheet, (2007), 757.
( 6 ) 迫 良輔，酒井潤一材料と環境，63(2014), 17.
( 7 ) 松田武士，松崎 晃，杉本芳春JFE 技報，30(2012), 43.
( 8 ) 松崎 晃，名越正泰，原 信義鉄と鋼，95(2009), 557.
( 9 ) 松崎 晃，名越正泰，野呂寿人，山下正明，原 信義日本
金属学会誌，73(2009), 862.
(10) T. Matsuda, A. Matsuzaki, K. Tsuchimoto and Y. Sugimoto:
Proc. 9th. Int. Conf. on Zinc and Zinc Alloy Coated Steel Sheet,(2013), 583.
(11) 日経 BP 社日経ものづくり，2(2012), 44.
(12) A. Matsuzaki, T. Matsuda, R. Kaneko and K. Tsuchimoto:
Proc. 11th. Int. Conf. on Zinc and Zinc Alloy Coated Steel
Sheet, (2017), 349.



表1
試

験

第一次試験
(択一式)

.

は じ

め

に

まてりあの読者の皆様，国家資格「技術士」をご存知でしょうか．技術士は博士号に比べて社会的認知が低く，どのような資格なのかと疑問に思われる方々が多いのではないでしょうか．私が技術士を知ったのは 50 歳の頃で，受験勉強を通してその活動内容を知りました．日本は欧米のような技術専門職(Professional Engineer)の資格社会ではなく，理工系
高等教育機関を修了すれば技術者として認知される社会です．しかし，近年国際社会で活躍するには技術専門職の公的資格の保有が必要条件になりつつあり，国際的な技術者資格の一つとして技術士があります．
本稿では技術士試験制度の概要及び技術士試験の勉強法について紹介します．

.

技術士試験制度の概要(1)

技術士とは「登録を受け，技術士の名称を用いて，科学技術に関する高等の専門的応用能力を必要とする事項についての計画，研究，設計，分析，試験，評価またはこれらに関する指導の業務を行う者(技術士法第 2 条)」と定義され，国家(文部科学省管轄)が技術専門職として保証した社会的に信用の高い資格(名称独占資格)と言えます．
表に技術士試験制度の概要を示します．技術士試験は技術士として相応しい資質能力を評価・認定する試験です．受
験資格に年齢，学歴，業務経験などの制限はありませんが，
大学エンジニアリング課程修了者が望ましいです． JABEE(日本技術者教育認定機構)課程修了者は第一次試験が免除されます(技術士法第31条)．
第一次試験は科学技術全般にわたる基礎知識や技術士法第4 章(技術士等の義務)の遵守に関する適性，技術部門に係る基礎知識及び専門知識について試されます．第一次試験合格
者は修習技術者となり，科学技術に関する業務に所定期間(通常 7 年を超える期間)従事すると第二次試験の受験資格が得られます(技術士法第 6 条)．第二次試験は筆記試験及び口頭試験からなります．筆記試験では専門的学識及び専門的応用能力(論理的考察力，問題解決力など)が試され，面接
試験では技術士として相応しい業務経験及び技術士としての適格性が試されます．第二次試験合格者は技術士となる資格を有し，指定登録機関(公益社団法人日本技術会)に登録申請
し登録手続きが完了すると技術士となります．現在，文部科学省の技術士分化会・制度検討特別委員会では技術士受験制
度の見直しを審議しており，平成 31 年度から二次試験内容が変更される予定です．詳細は受験申込み時に試験内容を公益社団法人日本技術士会のホームページ(1)で確認して下さい．



科目

問題の種類

基礎科目

科学技術全般にわたる基礎
知識を問う問題

適性科目

技術士法第四章(技術士等の義務)の規定の遵守に関する適性を問う問題

専門科目

技術部門に係る基礎知識および専門知識を問う問題

必須科目

技術部門全般にわたる専門
知識を問う問題

第二次試験(筆記試験)
選択科目

第二次試験(口頭試験)

技術士試験制度の概要．
合否基準

全科目50
以上の得点

全科目60点
選択科目に関する専門知識， 以上の得点
応用能力および課題解決能力を問う問題―技術部門に関する経歴内容
および応用能力を問う問題
技術士としての適格性および一般知識(技術者倫理，技術士制度の認識その他)を問う問題

.

技術士試験の勉強法

問題事項別60点以上の得点

技術士資格取得には準備と努力が必要です．最短合格の早道は良い受験参考書(2)，積極的な情報収集及び受験指導実績のある技術士の受験指導を受けることです．資格取得は長丁場(最短 2 年)であるため，受験勉強のモチベーション維持が決め手となります．独学よりも受験者コミュニティの仲間と情報交換や技術論文の相互添削などの共学がよいと思います．おすすめの技術士受験を応援するコミュニティが
SUKIYAKI 塾です．毎年，有料個人受験指導講座や全国各地で受験セミナーを開催していますので詳細はホームペー
ジ(3)で確認して下さい．また，日本技術士会の地域本部や県支部がある所にお住まいの読者であれば，直接訪問し受験支援に関する相談をされるのもよいかと思います．なお，受験
初心者は技術士法と技術者倫理の科目が弱点と思われますので受験参考書及び過去問で理解を深めて下さい．

.

結

言

技術士(金属部門)取得への挑戦(受験)を思い立った読者はさっそく準備を始めてみてはいかがでしょうか．受験経験そして技術士活動を通して，技術専門職の資質能力の向上が図れるとともに，異部門・異業種の技術士仲間との人脈を築くことができます．将来，技術士コミュニティの仲間となり活躍されることを期待します．
末筆ながら，技術士受験に関する記事の執筆の機会をご提供頂きました日本金属学会関係者の皆様に感謝致します．

文献( 1 ) 公益社団法人日本技術士会https://www.engineer.or.jp/( 2 ) 例えば，高橋政治，佐藤智幸，上野英生，佐藤彰洋，小柳拓
央，村山 肇，藤田善宏，佐野照晃技術士試験「金属部門」
受験必修テキスト 第 2 版，日刊工業新聞社，(2014)．
( 3 ) 技術士受験を応援するページ SUKIYAKI 塾 http: // www.
pejp.net/pe/(2017年12月 7 日受理)[doi:10.2320/materia.57.78](連絡先広島市中区鉄砲町 1
20)

談

話

室

添加することで逆変態温度を調整することを試みました．合
金組成に 1 molの差があるだけで特性が劇的に変化すること，形状記憶特性は逆変態温度，すべり臨界応力など多様な因子により決定されていることが興味深く，日々合金作製と評価にのめり込み，超弾性の発現する組成を発見するに至りました．
修士課程では発見した最適組成の TiAuCrZr 合金で超弾性特性を最大限に引き出すための熱処理方法の開発を行いました．これまで b 型 Ti 基形状記憶合金では時効により析出する a 相や v 相を強化相として利用し，塑性変形を抑制していましたが，本合金の構成元素である Au, Cr は Ti, Zrに対して共析反応を有するため， a 相や v 相以外の析出物による強化も期待できると考えました．研究の結果，時効により Ti3Au, Laves 相といった析出物が形成し超弾性特性が向上することを発見しました．
修士 2 年生に進級するまで，私は進路について博士課程
私は 2006 年に東京工業大学に入学し， 2015 年 3 月に東京

進学と企業への就職のどちらにするか決めあぐねていまし工業大学 大学院総合理工学研究科 物質科学創造専攻で細田た．研究を続けたいという希望はありましたが，進学後の就秀樹教授の下，博士(工学)の学位を取得しました．同年 4

職先など様々な不安があり，直前まで進学に二の足を踏んで

月より東京工業大学 精密工学研究所(現 未来産業技術研究いました．そこで，指導教員であった細田秀樹先生に相談し所，2016年 4 月よりフロンティア材料研究所と兼任)の助教たところ，日本学術振興会特別研究員制度を紹介していただ

として研究に取り組んでいます．まだまだ振り返るほどの経

き，博士課程の卒業生の進学先についても具体的な例を教え

験もなく余裕のない毎日を過ごしていますが，このたび「はていただき不安が解消したことから，進学を決心いたしましばたく」に寄稿の機会をいただきましたことで，「研究」にた．

焦点をあてて自身のこれまでを振り返るよい機会とさせていただきたいと思います．

博士課程では，本合金で形成された析出物についてより詳しく研究を行いました．また，博士課程に進学するにあたり学部学生として研究室に所属してから，学位を取得するま

内部組織観察の重要性を痛感し，透過型電子顕微鏡観察の練で，私は生体用形状記憶合金の研究開発を一貫して行ってい習を始めました．先生に質問を繰り返し，講習会に出席しつました．形状記憶合金の中でも超弾性を発現する合金は，加つ操作方法を身につけていきましたが，非常に複雑な装置

熱をせずとも除荷のみで形状が回復します．現在，生体用にで，頻繁に観察をストップさせてしまいました．しかし，今実用化されている Ni Ti 合金は，ステントやカテーテル，となっては自分でトラブルを解決する機会をいただけたこと

歯列矯正用ワイヤーなどに使用されていますが， Ni が含まに深く感謝しております．研究の結果， Ti3Au, Laves 相のれているため金属アレルギーを引き起こすことが懸念されて析出形態のみならず，本合金の超弾性は従来の合金の約 3います．代替材料として b 型 Ti 基形状記憶合金などが開発

倍の温度領域で発現すること，冷却のみではマルテンサイト

されていますが，形状回復可能な歪み量が Ni Ti 合金より変態が起こらないこと，マルテンサイト変態応力の温度依存も小さい，変形中に塑性歪みが導入されやすいなどの問題点性が通常の形状記憶合金と異なることを見出しました．

があります．

現在私は，指導教員・副指導教員であった細田秀樹先生・

私が形状記憶合金と初めて接したのは，細田研究室(現稲邑朋也先生の研究室で形状記憶合金や，インプラント材に細田・稲邑研究室)に研究室見学で訪れたときです．形状記

適した生体用低ヤング率 Ti 合金の開発を行っております．

憶合金のデモンストレーションの際に，形状回復がマルテン

また，教員側の立場で研究テーマの選定や研究時間の確保

サイト変態－逆変態に起因するという説明を受けました．一などを経験し，学生のときには気がつかなかった新たな発見

見魔法のような特性が，授業で学んだ知識と結びつくことにをする毎日です．学生のときは用意されていて当然だと思っ感動し，細田研究室への所属を希望いたしました．

ていた環境が，いかに入念に準備されたものであるかを痛感

学部 4 年生で研究室配属後に与えられたテーマは， Ti 

しています．最後になりましたが，私を育てていただき研究

Au Cr Zr 生体用形状記憶合金に関する研究でした． b 型

者として迎え入れて下さった細田秀樹教授，稲邑朋也准教

Ti Au Cr 合金は従来の b 型 Ti 基形状記憶合金よりも大き授，研究室でお世話になっている，田原正樹助教，海>晃助

な変態歪みを有し，NiTi 合金に匹敵する形状回復歪みを得教に深く御礼申し上げます．

られる可能性があります．しかし，形状回復が起こる逆変態(2017年12月 1 日受理)[doi:10.2320/materia.57.79]

温度が室温以上であるため，超弾性が発現しないという問題(連絡先〒2268503 横浜市緑区長津田町4259(R2-27))

点がありました．そこで，生体材料に使用実績のある Zr を

ま て り あ 第57巻 第 2 号(2018)Materia Japan

試作事業”とその一例について紹介します．
合 金 試 作 事 業 で は ， 保 有 す る ISM 炉 ( Induction
Melting

高融点・高活性金属の合金試作事業

Skull

Furnace )，プラズマアーク溶解炉，大気焼成炉( 1300 °C まで加熱可能)を用いて，航空機，医療，電子・半導体産業など幅広い分野の研究者の皆様からの，広範に渡る
材料種や規模でのご要望にお答えした合金溶解を実施してい株式会社大阪アサヒメタル工場
大阪アサヒ商事株式会社北畠洋

ます． ISM 炉とプラズマアーク炉の概要と特徴をそれぞれ
図と表，図と表に示します．
ISM 炉ではチタンなど活性な金属にも対応し，不純物混株式会社大阪アサヒメタル工場は，大正 7 年( 1918 年)に入のほとんどないクリーンな溶解が可能であることから，東創業し，まもなく100周年を迎えるメーカーです．ホワイト

京医科歯科大学を中心とした新たな医療用金属材料開発へのメタル滑り軸受を主力製品とし，高純度金属，銅母合金，低取り組み(戦略的イノベーション創出推進プログラム( S イ

融点合金( U アロイ)を製造しています．この大阪アサヒメノベ))のうち，ジルコニウムモリブデン合金のインゴット

株 ，アサヒメタル商
タル工場を母体として，大阪アサヒ商事

溶製や，金属 3D プリンタ用の合金粉末製造プロセスに供す

株 ，
株 アサヒメタル分析センターの 4 社とともにアサヒ事

る棒材の鋳造に携わっています．成分元素の融点や密度の差

株 ，ア
メタル・グループを組織しています．大阪アサヒ商事

異が大きな難易度の高いこの合金の溶解においては，国内に

株 は，大阪と東京にそれぞれ拠点を置き，工サヒメタル商事

引受先が少ないこともあり，実際の溶解の作業への立ち会

場製品の販売を含め，レアメタルと電子・半導体材料をコア

い，原材料の装填や溶解手順など細かな要求にも対応可能なとして，国内外の企業，学校，研究機関に対して金属材料をことから，研究者の皆様より重宝するとの評価をいただいて

株 アサヒメタル分析センターでは，ICP
提供しております．

います．

(誘導結合プラズマ発光)による既存の組成・不純物分析に加このように，我々はチタン系，ジルコニウム系合金等，高え，本年 6 月に作業環境測定分析機器をリニューアルし，

融点・高活性金属の溶解を得意としていますが，レアメタ

作業環境測定士を増員し労働安全衛生法で定められる項目のル，レアアース添加合金も実績を積み重ねています．加えて，
3D プリンタ粉末製造用電極棒の製造等，溶解実績のある元分析を提供しています．
この度は金属学会報に記事を掲載する機会をいただきまし

素は40種類をこえ，場合によっては 1 案件で50種類～100種

たので，学会員の皆様にとって関連が深いと思われる，アサ類もの組成の異なる合金試作の依頼にも対応しています．更ヒメタル・グループを挙げた新たな取り組みである，“合金に，合金試作事業の拡大の一環として，3 kg と75 kg の真空
誘導炉(VIF) 2 基を導入し，本格稼働を予定しています．
“金属を溶解する”ことは，一見，単純で簡単なように思えてしまう作業ですが，金属の種類，組み合わせ，溶解の規模，不純物の許容度，溶解後の形状など，条件によってその様子は全く違ったものになります．アサヒメタル・グループ
では，豊富な金属材料の溶解の経験から培ったノウハウや幅広いネットワークを活用して，研究・開発段階から製品化までを結びつける橋渡しとなるような取り組みにも挑戦しております．少量多品種の合金試作，取り扱いの難しい高融点・高活性金属での合金試作を取り扱う会員の皆様のお力になることができれば幸いです．
(2017年12月21日受理)[doi:10.2320/materia.57.80](連絡先〒531
0072 大阪市北区豊崎 562)

 外観，◯
 溶解模式図，および◯
 製品例(左)図 1 ISM 炉の◯125q × 110 L インゴット，(右) 3D プリンタ粉末製造用 50 q ×
500 L 鋳造棒材．

表1

◯


◯

◯



ISM 炉の特徴．

高融点活性金属を溶解することができ，水冷銅るつぼとの接触面に凝固スカルを形成するため，るつぼからの汚染がほとんどない．
高周波の電磁波により溶湯に大きな攪拌効果が得られる．
溶解から連続した重力鋳造，遠心鋳造が可能であり，鋳型の材質，製品形状の自由度が大きい．

 外観，◯
 水冷銅ハース，およ
図 2 プラズマアーク溶解炉の◯ 製品例(20q ボタン形状)．
び◯

表2

◯

◯

◯

プラズマアーク溶解炉の特徴．

ISM 炉と同じく高融点，高活性金属の溶解ができる．
極小ロット(数十 g～数百 g)での合金試作ができる．
水冷銅ハースの形状を変えることで各種形状に対応できる．

企 業 紹 介

本
会

告

会

記

事

2018年春期講演大会ご案内と参加申込みについて …………81
2018年春期講演大会併催企業説明会への学生参加者の募集…………………………………………………………………82
日本金属学会・日本鉄鋼協会講演大会相互聴講のお知らせ…………………………………………………………………83
2018年春期講演大会期間中の託児室設置のお知らせ ………83
第 5 回ランチョンセミナー開催のお知らせ …………………83
第10回男女共同参画ランチョンミーティング開催のお知らせ…………………………………………………………………83
2018年秋期講演大会開催予告 …………………………………84
2018年秋期講演大会公募シンポジウムテーマ提案募集 ……84
学術貢献賞・功労賞・奨励賞・村上奨励賞・論文賞・
まてりあ賞候補者推薦(自薦)依頼 …………………………84
欧文誌編集委員会からのお知らせ ……………………………85
研究集会 …………………………………………………………86
分科会活動第 3 分科討論会開催 ……………………………87
金属学会シンポジウム・金属学会セミナー …………………87
金属学会セミナー開催報告 ……………………………………93

支部行事……………………………88 新入会員……………………………92
掲示板………………………………88 次号予告……………………………92
会誌・欧文誌 2 号目次……………90 行事カレンダー……………………94

会

事務局 渉 外 ・ 国 際 関 係secgnl＠jim.or.jp
会員サービス全般account＠jim.or.jp
会費・各種支払member＠jim.or.jp
刊 行 物 申 込 みordering＠jim.or.jp
セミナーシンポジウム参加申込みmeeting＠jim.or.jp
講 演 大 会annualm＠jim.or.jp
総 務 ・ 各 種 賞gaffair＠jim.or.jp
学術情報サービス全般secgnl＠jim.or.jp
分
科会stevent＠jim.or.jp
まてりあ・広告materia＠jim.or.jp
会 誌 ・ 欧 文 誌editjt＠jim.or.jp
公益社団法人日本金属学会
〒


 仙台市青葉区一番町




 FAX 





TEL 
http://jim.or.jp/
会告原稿締切毎月 1 日で，翌月号掲載です．
掲示板や行事のご案内は，ホームページにも掲載しております．

告(ホームページもご参照下さい)年春期(第回)講演大会ご案内ならびに参加申込みについて
共催千葉工業大学会

日(水・祝日)
期年月日(月)～月

会場千葉工業大学新習志野キャンパス(〒2750023 習志野市芝園 211)

懇親会2018年 3 月19日(月)1800～2000
懇親会会場千葉工業大学新習志野キャンパス

食堂棟階

大会参加予約申込締切
年月日(土)参加申込みは，すべてインターネット申込となります．

参加申込要領インターネットによる事前の大会参加申込みおよび懇親会参加の申込み 〈登録期間〉
月日(金)～
年月日(土)

大会参加申込み URL

http://www.jim.or.jp/convention/2018spring/

予約申込締切後，予約申込者へ大会参加証引換券，講演概要集 DVD を送付します．懇親会の参加申込者には，懇親会参加券も併せてお送りします．なお，領収書は，決済完了後に申込画面から各自印刷して下さい(WEB 画面講演大会 MyPage よりダウンロード)．2 月11日
以降は当日申込となります．当日申込をご希望の方は，会場受付にて直接お申込下さい．

◆大会参加費(講演概要集 DVD 代含む)※年会費とは異なります．
参加費・講演概要集 DVD・懇親会の消費税扱については，ホームページ(一覧表 PDF)をご参照下さい．
※本講演大会より大会参加費が改訂されております．
予約申込締切日

月
日(土)(申込および入金期日)
予約申込(インターネット申込・事前支払い)

当日申込(大会会場受付・現金払いのみ)

正員・維持員会社社員

10,000円

13,000円

学生員※

6,000円

7,000円

会員資格

非会員

一般

24,000円

27,000円

非会員

学生(大学院生含む)

14,000円

16,000円

お支払後の取消は，ご返金いたしかねますのでご了承下さい．
※ 学生員 卒業予定変更等により会員種別に相違がある場合，事前に会員種別の変更手続きを行ってから，大会参加をお申込下さい．
※ 非会員の(有料)参加申込者には，会員への移行を促すため，1 年間「まてりあ」を寄贈するとともに，会員価格でイベント等に参加できる特典を付与いた
します．

ま て り あ 第57巻 第 2 号(2018)Materia Japan◆懇親会費(消費税込み)
予約申込締切日

月
日(土)(申込および入金期日)
予約申込(インターネット申込・事前支払い)

当日申込(懇親会会場受付・現金払いのみ)

一般

5,000円

7,000円同伴者(ご夫人またはご主人)

3,000円

3,000円種別

お支払後の取消は，ご返金いたしかねますのでご了承下さい．

◆支払方法
事前予約のお支払いはクレジットカードおよびコンビニ振込決済をご利用頂けます．また，入金後のご返金は致しかねます．2 月10日(土)の入金日をもって予約申込完了となります．

◆講演概要集 DVD のみ購入する場合
 申込者氏名 ◯ 会員資格(会員番号も併記)
件名を「2018年春期講演大会講演概要集 DVD 購入申込」とし，◯の上，Email: ordering＠jim.or.jp 宛にお申込み下さい．月日の発行後，請求書を添えて送付いたします．

会員価本体4,000円＋税

定価本体10,000円＋税

 申込数
◯

 住所をご記入◯

送料360円

参加申込・問合先〒9808544 仙台市青葉区一番町 11432(公社)日本金属学会

 0222233685

FAX 0222236312 Email: annualm＠jim.or.jp%

年春期講演大会併催企業説明会への学生参加者の募集
2018年春期講演大会開催に合わせ，学生のキャリアサポートの一環として本会主催により，日本金属学会・日本鉄鋼協会講演大会併催の
第 4 回企業説明会を開催します．本説明会は，学生にできるだけ多くの素材・材料関連企業に接してもらい，進路選択に役立ててもらおうというものです．本会の学生員を対象に募集しますので，奮ってご応募下さい．
学生の皆さんが参加しやすいように講演大会期間の最終日に開催いたします．ほぼ終日ブースを開設して，講演の合間や講演終了後にも企業ブースを訪問できるようにするとともに，昼食(軽食)を提供して昼休み時間にブースを訪問しやすくいたしました．また，参加企業の担当者とより詳しく情報交換ができるように，説明会終了後に参加企業の担当者との交流会(立食懇親会)を予定しています．
開催日時 
年月日(水)(春期講演大会の日目) ～開催場所

千葉工業大学新習志野キャンパス(習志野市芝園 211)

主催

公益社団法人日本金属学会

協

賛

千葉工業大学キャリアセンター，一般社団法人日本鉄鋼協会

参加企業

素材，材料関連の企業36社

スケジュール
応募資格

1100～1630
1700～1830

ブース説明会(企業ブースでの対面説明)＊時間内の出入れ可．昼食(軽食)提供．

参加企業担当者との交流会(立食懇親会，参加無料)＊ブース説明会のみの参加も可．

日本金属学会学生員，日本鉄鋼協会学生会員，千葉工業大学理工系学生

応募方法

本会ホームページ上の参加申し込み画面から申し込む．

募集期間

https://data.jim.or.jp/jim/kigyou/
2017年12月 4 日(月)～2018年 3 月 9 日(金)問合せ先公益社団法人日本金属学会

企業説明会担当山村〒980
8544 仙台市青葉区一番町 11432
 0222233685

FAX 0222236312 Email: jim.company2018＠jim.or.jp%～ 第回企業説明会参加企業 ～愛知製鋼株式会社
株式会社荏原製作所
合同製鐵株式会社
JFE 条鋼株式会社
新日鐵住金株式会社
セイコーインスツル株式会社
TDK 株式会社
東京製綱株式会社
株式会社特殊金属エクセル
日新製鋼株式会社
日本発条株式会社
福田金属箔粉工業株式会社



石福金属興業株式会社
大阪製鐵株式会社
株式会社神戸製鋼所
JFE スチール株式会社
住友金属鉱山株式会社
株式会社ソディック
中越合金鋳工株式会社
株式会社東芝トピー工業株式会社
日鉄住金 SG ワイヤ株式会社
日本冶金工業株式会社
三井金属鉱業株式会社(50音順)

NTN 株式会社
高周波熱錬株式会社
山陽特殊製鋼株式会社
滲透工業株式会社
住友重機械工業株式会社
大同特殊鋼株式会社
中外炉工業株式会社
東洋鋼鈑株式会社
ニダック株式会社
日鉄住金テクノロジー株式会社
日立金属株式会社
三菱アルミニウム株式会社

本 会 記 事

日本金属学会・日本鉄鋼協会講演大会相互聴講のお知らせ

第回ランチョンセミナー開催

日本金属学会・日本鉄鋼協会の講演大会相互聴講をご案内いたします．

春期講演大会の会期中に，第 5 回ランチョンセミナーを開催いたします．このセミナーは，参加者の皆様に講演大会の昼食時間を申込方法当日受付

利用して昼食をとって頂きながら，企業による最新の技術情報を聴

鉄鋼協会の講演を聴講する場合は金属学会で従来の参加受付を済ませた後，鉄鋼協会受付で相互聴講の申込みをする

講いただく企画です．参加無料です．多くの皆様のご参加をお待ちしております．

(註)

金属学会で講演発表する場合は，金属学会の正規大会参加申込みが必要です

企

画

株式会社

料

金一般・学生・非会員を問わず同一料金

日

時

会

場

2018年 3 月20日(火) 昼休み時間
千葉工業大学新習志野キャンパス 日本金属学会講演会場

聴講のみ(概要集 DVD 無し)

3,000円聴講と概要集 DVD(1 冊)

6,000円明報社(詳細会場は次号)
参加費

無料

昼食を無料提供いたします．

～皆様のご参加をお待ちしております～
年春期講演大会会期中の託児室設置のお知らせ月日(火)より参加券を「機器展示会場」にて

参加方法

配布致します．金属学会，または鉄鋼協会の大会参加証

2018 年春期講演大会期間中，日本金属学会と日本鉄鋼協会が共同で託児室を開設いたします．利用ご希望の方は「託児室利用規約」

をご提示下さい．引き換えにご希望のセミナー参加券ををご確認の上，下記申込先会社へ直接 Email にてお申込み下さい．

の上，セミナー会場までお越し下さい．

お渡し致します．時間になりましたら，参加券をご持参※予定数に達し次第，配布は終了致します．

設置期間および利用時間(開始，終了時間は予定です)
場所※ランチョンセミナーは同業者様等のご入場(セミナー

千葉工業大学新習志野キャンパス内

参加券をお持ちの場合でも)をお断りする場合がござ(詳細はお申し込者の方のみご案内します．）

います．予めご了承下さい．

1.

株オックスフォード・インストゥルメンツ

0 歳～2 歳 お子様 1 人につき 2,000円/1 日
3 歳 お子様 1 人につき 1,500円/1 日

2.

株 TSL ソリューションズ「 EBSD 法の今後とその
周辺技術」

4 歳～学童まで

3.

株 「金属材料へのアトムプルー
東芝ナノアナリシス

4.

株 日立ハイテクノロジーズ
5.

株 モルシス「第一原理計算に基づく物性評価」


対象・利用料金

参加企業

お子様 1 人につき1,500円/1 日

設置期間

利用時間

2018年 3 月19日(月)830～1730

2018年 3 月20日(火)830～1730

2018年 3 月21日(祝・水)830～1645

ブ分析応用事例の紹介」(佐々木智一)

第
回男女共同参画ランチョンミーティング「金属材料分野での多様なキャリアパス」※二人同時に預ける場合，二番目の子(弟もしくは妹)は半額
利用料金は，利用当日朝までに，日本鉄鋼協会事務局室(5 号館

1 階)にお支払い下さい．なお，申込締切後のキャンセルはキャ
ンセル料を頂く場合がありますので，あらかじめご了承下さい．

金属材料分野でのキャリアパスとしてどのようなものがあるでしょうか．企業，大学，独法研究機関など様々です．また，一言で企業といっても様々な分野で活躍可能です．金属材料を学んだ先輩達

申込方法

申込み期間中に本ホームページにある託児室案内の「託がどのような進路で活躍しているか話を聞いてみませんか．

児室利用規約」をご確認の上，「託児室申込・問診票」

仕事のこと，キャリアの積み上げ方，家庭のこと，気になるいろをダウンロードし，必要事項をご記入の上，下記申し込

いろなことを，お昼を食べながら，気楽に質問してみてください．

み先のシッター会社に Email でお申し込み下さい．

学生さん，若手の研究者，技術者の方，若い方にエールを送りたい※お申込み受領後 3 営業日以内に，シッター会社より方，大勢の方のご参加をお待ちしております．

返信メールをお送りします．
申込期間 年月日(木)～月日(水)まで(定員に達し次第締め切らせて頂きます)
申込・問合せ先株 フ ァ ミリ ー ・サ ポー ト(シッター会社)

担当者小鮒(こぶな)

BAMBINO

CLUB

主

催

男女共同参画委員会日本金属学会・日本鉄鋼協会

協

賛

男女共同参画学協会連絡会

日

時

会

場

2018年 3 月21日(水・祝日)12 : 00～13 : 00
千葉工業大学新習志野キャンパス(鉄鋼協会会場)(習志野 0363009307

Email: houjin＠familysupport.co.jp※不測の事故に対応するために，シッター会社が保険に加入してお市芝園 21
1)
参加費り，保険適用範囲で補償いたします．また日本金属学会および日弁当30人分までは無料提供．
(講演大会参加申込の有無にかかわらず，このミーティン
無料

グに参加できます!!)本鉄鋼協会は，事故の損害補償責任は負わないことを申し添えまプログラム

す．お子様の健康状態，留意点など必ず託児スタッフへお伝え下

司会

さい．お伝えいただけない事が原因となってお子様に損害が発生

12 : 05～12 : 10

御手洗容子(物・材機構)
開会の挨拶
男女共同参画委員会委員長 東北大 梅津理恵

した場合はお客様の責任となります．
※完全ご予約制となっておりますので，ご予約のない場合にはご利

12 : 10～12 : 40 「夫の転勤と共に転職を重ねて」

田中貴金属工業 柳沢智子

用いただけません．なお，託児室のスペースの関係上，定員になり次第締め切らせていただきますので，予めご了承下さい．

12 : 40～12 : 50

総合討論

12 : 50～12 : 55

閉会の挨拶
男女共同参画委員会副委員長 九大 尾崎由紀子

ま て り あ 第57巻 第 2 号(2018)Materia Japan






年秋期講演大会開催予告
2018年

9 月19日(水)～21日(金)東北大学川内北キャンパス

対象部門「学術部門」 「技術部門」

推薦資格

本会代議員または 3 名以上の正員連名による推薦．
下記 URL のフォームにより推薦内容を入力して下さい．

推薦方法

1.

年秋期講演大会公募シンポジウムテーマ提案募集
提案期限

年月
日(火)入力項目は，全て必須．
応募部門2 部門から該当する部門を選択する．
最終学歴卒業年次および学校名(学部名)を入力，また，大学

期日厳守

会員の研究活動一層の活性化を図ることを目的として，春秋大会
において会員からの提案テーマによるシンポジウム講演を実施いた

院修了者は修了年次と大学名も併せて入力する．

2.
3.

分別し，計 15 編以内を選び，論文題目，発表誌名，巻号頁，
共著者を提出する．

様式はホームページよりダウンロードして下さい．）
細論文リスト
特に主要な論文を「原著論文」「解説論文」「国際会議論文」にな討論が期待できる有益なテーマを積極的にご提案下さい．(提案

詳

業績の大要と推薦理由
1,000字以内にまとめ，入力する．

しており，活況を呈しております．本年の秋期講演大会の公募シン
ポジウムテーマを募集いたします．次の要領をご参照のうえ，活発

推薦フォーム推薦者資格を選択する．

まてりあ56巻12号717頁 or ホームページ → 講演大会 →

登録完了

お知らせ

年月日(水)推薦締切 

Email: stevent＠jim.or.jp
 022
2233685 %FAX 0222236312

問合・照会先推薦者のメールアドレス宛に登録完了通知を送信します．

推薦 URL http://kourou.jim.or.jp/entry
問 合 先 Email: gaffair＠jim.or.jp

日本金属学会講演大会委員会宛

第
回奨励賞

候補者推薦のお願い

各賞推薦(自薦)のお願い～Web フォームによる推薦になりました～下記の各賞のご推薦を申し上げます．
問合せ先

各種賞係

■推薦要領

FAX 0222236312%

候補者の対象(公社)日本金属学会
 0222233685

第
回学術貢献賞

2018 年 5 月 31 日時点で 33 歳以下の方で，金属・材
料工学ならびに関連分野で卓越した業績を挙げつつある研究者．工業技術部門は企業の研究者また候補者推薦のお願い

は技術者を対象とします．

＊推薦書(様式)は，チェック項目を確認の上，ご提出下さい．

対象部門

■推薦要領

推薦資格

物性，組織，力学特性，材料化学，材料プロセシング，
工業材料，工業技術部門の 7 部門

候補者の対象または技術の進歩発達に功労があった方．
受賞人数

各支部 1 名，但し関東支部と関西支部は 1～3 名程度．

よる推薦．
下記 URL のフォームにより推薦内容を入力して下さい．
推薦フォーム

推薦方法

1.

受賞者の方には，秋期講演大会の折に受賞記念講演をお推薦者資格を選択する．

願いしております．

入力項目は，全て必須．

本会支部長，代議員または 3 名以上の正員連名による

応募部門7 部門から該当する部門を選択する．
最終学歴卒業年次および学校名(学部名)を入力，また，大学

推薦資格

推薦．
推薦書記入方法

院修了者は修了年次と大学名も併せて入力する．

1.

所定の推薦書様式に合わせてご推薦願います．

2.

最終学歴は卒業年次および学校名(学部名)を記入，また，大2.

3. 業績の大要と推薦理由は1,000字以内で記入して下さい．
推薦手続き 下記メール宛に「第 16 回学術貢献賞推薦」と明記しお送り下さい．送信後 2～3 日過ぎても受理メールの無い場合はお問合せ下さい．(所定様式はホームペー
ジからダウンロードして下さい．）
年月日(水)推薦締切 

Email: gaffair＠jim.or.jp

第
回功労賞

候補者推薦のお願い～Web フォームによる推薦になりました～

業績の大要と推薦理由
1,000字以内にまとめ，入力する．
工業技術部門は企業人としての実績(特許・社内表彰等)も入力

学院修了者は修了年次と大学名も併せて記入して下さい．

問 合 先

する．

3.

論文リスト
特に主要な論文を「原著論文」「解説論文」「国際会議論文」に分別し，計 15 編以内を選び，論文題目，発表誌名，巻号頁，
共著者を提出する．

登録完了

候補者の対象2018 年 5 月 31 日時点で 45 歳以上，各組織における定年までの方．

学術部門金属学または金属工業に関する学術の進歩発

推薦 URL http://shourei.jim.or.jp/entry
問 合 先 Email: gaffair＠jim.or.jp

第回村上奨励賞

展に功労があった方．



候補者推薦のお願い～Web フォームによる推薦になりました～■推薦要領
候補者の対象展に功労があった方．
技術部門金属学または金属工業に関する技術の進歩発推薦者のメールアドレス宛に登録完了通知を送信します．

年月日(水)推薦締切 

■推薦要領

対象部門

本会代議員，分科会委員または 3 名以上の正員連名に各地域において金属学または金属工業に関する学術推薦資格

金属工学の分野で卓越した業績を挙げつつある，

2018年 5 月31日時点で40歳以下の若手研究者．
本会代議員，分科会委員または 3 名以上の正員連名による推薦．

本 会 記 事

受賞人数

若干名

推薦方法

下記 URL のフォームにより推薦内容を入力して下さい．

1.

推薦フォーム

第回まてりあ賞■推薦要領

入力項目は，全て必須．

まてりあ論文賞
2 編以内
日本金属学会会報「まてりあ」に掲載した論文で，学術また最終学歴卒業年次および学校名(学部名)を入力，また，大学は科学技術上優秀で且つ金属およびその周辺材料に係る分野

推薦者資格を選択する．



院修了者は修了年次と大学名も併せて入力する．

2.

の進歩発展に顕著な貢献をした論文に対し授賞する．

業績の大要と推薦理由

まてりあ啓発・教育賞
2 編以内
日本金属学会会報「まてりあ」に掲載した記事で，まてりあ1,000字以内にまとめ，入力する．

3.

推薦(自薦)のお願い

論文リスト

記事の特徴を活かし，金属およびその周辺材料に係る啓発や特に主要な論文を「原著論文」「解説論文」「国際会議論文」に分別し，計 15 編以内を選び，論文題目，発表誌名，巻号頁，

教育に顕著な貢献をした記事に対し授賞する．
対象記事

2015年～2017年掲載済記事(授賞済記事は除く授賞済
記事はホームページに掲載します．）

推薦資格「会報編集委員」または「著者ご本人」あるいは「正員共著者を提出する．
登録完了

推薦者のメールアドレス宛に登録完了通知を送信します．

年月日(水)推薦締切 
推薦 URL http://murasho.jim.or.jp/entry
問 合 先 E
mail: gaffair＠jim.or.jp

3 名以上の連名」
 種別◯
 タイトル◯ 著者名◯
 掲載巻号頁◯
 推薦理由推薦方法 ◯
 推薦者名をオンライン上で入力する．
(300～ 400字)◯

ホームページ刊行物→会報．

第
回論文賞

候補論文推薦(自薦)のお願い

または郵送・FAX，Email で送信する．
年月日(水)推薦締切 

＊論文賞推薦書(様式)は，チェック項目をご確認の上ご提出下さい．

推薦 URL http://data.jim.or.jp/jim/materiashou/ronbun.html■第回論文賞の対象論文

問 合 先

http://data.jim.or.jp/jim/materiashou/kyoiku.html
Email: materia＠jim.or.jp

日本金属学会誌第81巻 1～12号(2017年)掲載分

Materials TransactionsVol. 58 No. 1～12(2017年)掲載分
注 次の要件をすべて満たした原著論文 を対象といたします．


日本金属学会誌掲載論文は，「学術論文」又は「技術論文」のカテゴリーに属する論文であること．

Materials Transactions 掲 載 論 文 は ，「 Regular Article 」 又は「Technical Article」のカテゴリーに属する論文であるこ

下記テーマに関する特集を， Materials Transactions 60 巻 1 号( 2019 年 1 月発行)に予定しております．多数ご投稿下さいますよと．

うお願いいたします．

Materials Transactions に英文発表後 1 年以内に日本金属学
会誌に投稿された論文若しくは日本金属学会誌に発表後 1

特集テーマ

年以内に Materials Transactions に投稿された論文ではない
こと．





New Casting Process and New Simulation Method forCasting(最新の鋳造プロセスおよび最新の鋳造プロセ
スシミュレーション)

コピーライトが本会に帰属されていること(本会に著作権を内

容

鋳造は複雑形状金属部品を安価に製造できるため，産業界委譲している論文)．

の様々な分野で利用されている．「溶融した金属を鋳型に推薦数の要件

入れ凝固させる」という単純明快な方法ではあるが，鋳物 推薦者は，同じ論文を複数の部門に推薦することはできな◯

材料，鋳型材料，注湯方法等，様々な組み合わせが考えらい．

れ，いまでも新規な鋳造プロセスが次々と発明されてい 1 名の推薦者がこの賞に推薦出来る論文数は，一部門に◯る．また，鋳型の中での湯流れ・凝固現象を伴うため計測

つき 1 論文である．
■推薦方法や観察がきわめて困難であり鋳物の品質向上にはコンピュ

下記 URL のフォームにより推薦内容を入力して下さータ援用設計技術が不可欠である．本特集号では，近年盛い．

んに研究・開発が進められている新規な鋳造プロセスおよ

1.

論文題名

2.

著者名

3.

掲載・巻・号・頁

4.

対象部門(物性，組織，力学特性，材料化学，材料プロセシン

第60巻第 1 号(2019年)
原稿締切日 年月日(日)グ，工業材料の中から選択)掲載された部門で選考されます．

備

5.

び新規な鋳造プロセスシミュレーションに関する論文を対象としている．
掲載予定号
考

投稿に際しては，日本金属学会欧文誌投稿の手引・執筆要領(本推薦理由(300～400字)会 Web ページ)に従うこと．

6. 推薦者名(勤務先・連絡先 TEL・Email も記入下さい)
登録完了 推薦者のメールアドレス宛に登録完了通知を送信します．

通常の投稿論文と同様の審査過程を経て，編集委員会で採否を決年月日(水)推薦締切

著者は，投稿・掲載費用をご負担願います．(別刷50部寄贈)．

定する．

推薦 URL http://data.jim.or.jp/jim/shou/
問 合 先Email: editjt＠jim.or.jp

問合せ先(公社)日本金属学会 欧文誌編集委員会

http://jim.or.jp/
 022
2233685 %FAX 0222236312
Email: editjt＠jim.or.jp

ま て り あ 第57巻 第 2 号(2018)Materia Japan13 : 50～14 : 30

 Micropillar compression of intermetallic compounds with complex crystal structures
Associate Prof. Kyosuke Kishida, Kyoto University

研究会 No. 70―休

第 8 回プラストンに基づく変形現象研究会～ナノストラクチャ形成と変形挙動～憩―

15 : 00～15 : 40

 Relaxation and Deformation in Metallic glassProf. Hidemi Kato, Tohoku University〔共催〕京都大学 構造材料元素戦略研究拠点，日本鉄鋼協会・日本金属学会関西支部・材料開発研究会―休憩―15 : 50～16 : 30

 Structure and electrical conduction property of dislocations in近年，必ずしも転位の概念だけでは理解しきれない変形現象が顕oxides在化しつつある．回位( disclination )の運動によるナノ結晶材料に16 : 30～16 : 40

Associate Prof. Atsutomo Nakamura, Nagoya University

Closing

おける複数の結晶粒の協調的なせん断や回転，原子のシャフリング
を要する六方晶や金属間化合物における変形双晶，マルテンサイト

企画責任者

京大・工

変態，粒界すべりなどがこの範疇に属し，材料の変形現象を包括的

参無料(参加人数確認のため可能な限り事前参加申し込

加

乾

晴行

み下さい)

に理解する上位概念として変形子(プラストン)が提案されている．
本研究会は新規な挑戦的概念であるプラストンを題材に新たな視点

費

申込・問合先から材料の変形と破壊についての基礎的議論を行うために企画され月日(金)までに E mail または FAX にて氏名
所属電話番号を明記してお申し込み下さい．

〒606
8501 京都市左京区吉田本町

た．今回は，構造材料におけるナノストラクチャ形成と変形挙動に京都大学 構造材料元素戦略研究拠点

関する基礎的検討を通して，活発な意見交換を行いたい．

大石毅一郎
日

時 年月日(火)～日(水)場所

 0757535573

京都大学 楽友会館(〒6068501 京都市左京区吉田二本松町)

FAX 0757535578%

Email: admin＠esism.kyotou.ac.jp

プログラム(全て英語での講演)

2 月27日(火)10 : 00～10 : 25

Registration

10 : 25～10 : 30

Opening Remark



10 : 30～11 : 30

 Stabilizing nanostructures in metal年度活動中の研究会

Prof. Ke LU, Chinese Academy of Sciences, China

11テーマ研究会

―休 憩―

No.

11 : 50～12 : 30

名

称

活動期限

代表世話人

エレクトロニクス薄膜材 2013年 3 月～
1 69 料研究会
2018年 2 月

松尾直人(兵庫県立大学)

プラストンに基づく変形 2013年 3 月～
2 70 現象研究会
2018年 2 月

乾晴行(京 都 大 学)

―昼食休憩―

グリーンエネルギー材料の 2013年 3 月～
3 71 マルチスケール創製研究会
2018年 2 月

連川貞弘(熊 本 大 学)

13 : 50～14 : 50

水素化物に関わる次世代 2014年 3 月～
4 72 学術・応用展開研究会
2019年 2 月
水素誘起超多量空孔研究 2014年 3 月～
5 73 会
2019年 2 月

折茂慎一(東 北大)藤浪

真紀(千 葉大)成島尚之(東 北

大)

中島

英治(九

大)

佐藤

裕之(弘 前大)佐藤英一(宇宙航空開発機構)

 Fabrication of bulk nanostructured metals that can manage bothhigh strength and large ductility
Prof. Nobuhiro Tsuji, Kyoto University

 Strengthening mechanisms in a precipitation hardened highMnlightweight steel
Dr. Tilmann Hickel, Max
PlanckInstitut fuer Eisenforschung, Germany―休 憩―
15 : 20～16 : 00

 Intermittent Plastic Deformation Associated with Collective

Motion of Dislocation in bcc alloys
Dr. Takahito Ohmura, National Institute for Materials Science

2 月28日(水)チタン製造プロセスと材 2014年 3 月～
6 74 料機能製研究会
2019年 2 月
2015年 3 月～
7 75 キンク研究会
2020年 2 月
高温変形の組織ダイナミ 2015年 3 月～
8 76 クス研究会
2020年 2 月
2016年 3 月～
2021年 2 月
2017年 3 月～
10 78 触媒材料の金属学研究会
2022年 2 月
9 77 高度超塑性成形研究会

金属・無機・有機材料の結晶 2017年 3 月～
11 79 方位解析と応用技術研究会
2022年 2 月

9 : 30～10 : 30

亀岡
高山

聡(東 北

大)

善匡(宇 都 宮 大) Dislocation cores and defect interactions from first principles:Current state of the art and new challenges※それぞれの活動内容はホームページ 分科会・研究会 をご覧下さい．

Prof. Dallas R. Trinkle, University of Illinois, USA―休 憩―
11 : 00～11 : 40

 First
principles calculation of interaction between carbon atomand screw/edge dislocation in bcc iron

◇

◇

◇

Dr. Mitsuhiro Itakura, Japan Atomic Energy Agency―休 憩―
11 : 50～12 : 30

 First principles phonon calculations of deformation twinnings

Associate Prof. Atsushi Togo, Kyoto University―昼食休憩―



本 会 記 事

日本金属学会分科会活動・第分科

日本金属学会 第 3 分科討論会
スピントロニクスとテラヘルツ光技術は融合するか日場
主時 年月日(金) ～所 東北大学 大学院工学研究科 青葉記念会館 大会議室(501)
催 (公社)日本金属学会 第 3 分科(電子・情報材料)「スピントロニクスとテラヘルツ光技術は融合するか」という疑問に対して，それぞれの分野における研究者からの講演と融合に対する提案に基づき，その後のパネルディスカッションにおいて議論します．本テーマについて日本金属学会における初めての討論会であり，テラ
ヘルツ光と磁性について，最初から融合形態としてまとめようとせず，「磁性＋テラヘルツ」に何を望むか，何が問題か，情報記録素子やセンサーをはじめとする応用展開を討論します．磁性とテラヘルツだけなく隣接分野からの参加も歓迎します．
プログラム
第 3 分科委員長 産総研 藤田麻哉
13 : 30 はじめに分科会活動の紹介
13 : 35
16 : 05 第部 講演(概要 http://www.material.tohoku.ac.jp/～denko/20180309.html をご覧下さい．
）
東北大 田邉匡生
テラヘルツ光の発生・検出と計測システムの構築研究開発の現状と融合展開
東北大 金森義明
メタマテリアルを用いたテラヘルツ波の制御
14 : 45
14 : 55―休憩―

磁性体の超高速磁化ダイナミクスの最近の研究
超短パルスレーザー光による金属磁性薄膜を介した THz 光発生と時間分解計測

物材機構 高橋有紀子
日大 塚本

16 : 10
17 : 00 第部 パネルディスカッション
コメンテータ新潟大 安部 隆
パネラー田邉匡生(東北大) 金森義明(東北大) 高橋有紀子(物・材機構) 塚本新(日本大)17 : 00 閉会
参加費 無料
参加申込・問合せ先 田邉匡生(東北大)Email: tadao.tanabe.b1＠tohoku.ac.jp
高橋有紀子(物材機構) Email: TAKAHASHI.Yukiko＠nims.go.jp

新モデレータ産総研 藤田麻哉

金属学会シンポジウム

材料評価・プロセスにおける「使える」インフォマティクス
日 時 年月日(金)～
場 所 名古屋大学野依記念学術記念交流館 1F 会議室(〒4648603 名古屋市千種区不老町)
募集定員 80名
年月日(金)着信
事前申込締切 詳 細 まてりあ12号719頁または本会ホームページ「イベント」→「シンポジウム」
プログラム
1300～1305 趣旨説明
1305～1355 高次元材料情報統合学による材料開発の革新的加速
1355～1445 画像検査における AI 技術の展開

名大 宇治原徹

名大 足立吉隆
中京大 青木公也―休 憩―
1500～1550
1550～1640
1640～1700

データ駆動型の科学的発見とその材料科学への応用
結晶成長プロセスにおける高速最適化と可視化技術
総合討論

名工大 竹内一郎
名大 宇治原徹

金属学会セミナー

材料の力学特性向上を目指して―最近の実験・計算手法の進展に基づく本質的な理解―
日 時 年月日(火)～
場 所 東京工業大学田町キャンパス国際会議室(東京都港区芝浦 3
36 JR 山手線・京浜東北線田町駅徒歩 2 分)
募集定員 100名
事前申込締切 
年月日(金)着信
詳 細 まてりあ12号720頁または本会ホームページ「イベント」→「セミナー」
プログラム
1000～1055 金属における強度と延性(仮題)1055～1150 複層組織の不均一変形とき裂形成をつなぐには
1150～1300
1300～1355
1355～1450

―昼

問合先

晋
修

食―

き裂転位相互作用による応力集中の緩和と高靭性化
材料強化の原子シミュレーション―休

1500～1555
1555～1650

東工大 尾中横浜国大 梅澤佐世保高専 東田賢二
金沢大 下川智嗣

憩―キンク変形の物理
変形子(プラストン)の物理と力学特性(公社)日本金属学会

セミナーシンポジウム参加係

ま て り あ 第57巻 第 2 号(2018)Materia Japan

大阪大 中谷彰宏
大阪大 尾方成信Email: meeting＠jim.or.jp

 022
2233685

FAX 0222236312
%



支部行事
〈公募類記事〉
無料掲載募集人員，締切日，問合先のみ掲載．
有料掲載1/4頁(700～800文字)程度．
「まてりあ」とホームページに掲載15,000円＋税ホームページのみ掲載
10,000円＋税〈その他の記事〉 原則として有料掲載．
原稿締切・掲載号毎月 1 日締切で翌月号 1 回掲載
原稿提出方法電子メールと FAX 両方(受け取りメールの確認をして下さい)原稿送信先%FAX 0222236312 Email : materia＠jim.or.jp

H30年度春季講演会〔共催〕日本鉄鋼協会九州支部

2018年 3 月 9 日(金) 1315～1645
株 人材育成センター NO. 11研修室
新日鐵住金

日時
場所(〒8030803 北九州市小倉北区許斐町 1 番地)
プログラム
1315～1415

湯川記念講演会

相変態．析出に及ぼす応力の影響◇金沢大学 理工研究域 機械工学系
教員公募(女性限定)◇

新日鐵住金 加藤雅治

講演討論会 「鉄鋼材料の組織制御と組織解析の現状と課題」(仮)公募人員
所

鉄鋼材料の複合組織化による強度
延性バランスの制御

属

九大 土山聡宏

鉄鋼材料のための透過電子顕微鏡組織観察手法の最適化




九大 波多

題

専門分野

理工研究域

機械工学系

http://www.me.se.kanazawau.ac.jp
機械材料，構造・機能材料等の分野で，金属学を基礎に

教育担当

理工学域

機械工学類，フロンティア工学類，大学院自然科学研究科博士前期課程，機械科学専攻，大学院自然

新日鐵住金 田畑進一郎

科学研究科博士後期課程
参加費

担当科目

無料

100名
問合せ先 新日鐵住金株式会社
定

テニュアトラック(TT)助教

研究活動できる方聰

ホットスタンプ材における自動焼戻し組織の解析と今後の課




もしくは

(女性) 名1430～1645

准教授(女性)機械科学専攻(准教授のみ)

学類・大学院での上記専門分野に関する科目，ならびに製図，実験などの実習科目

員

八幡技術研究部

村上健一

勤務形態

准教授常勤(任期なし)， TT 助教常勤・任期 5 年

給年俸制(任期中にテニュア付与の審査有り)

 0938726800

Email: murakami.4fz.kenichi＠jp.nssmc.com

与

応募資格

着任時に博士の学位を有する女性研究者．研究，教育に熱意を有し，産学連携等への積極性があること．

着任時期

2018年 7 月 1 日

提出書類
 履歴書

 研究業績

 主要論文の別刷(5 編以内，コピー可) 学会および社会における活動 科学研究費補助金，受託研究，共同研究，寄附金などの外部資

金の獲得状況
 これまでの研究活動および教育活動とその状況 教育・研究に対する抱負 応募者に関して意見を伺える方 1 名以上の氏名，連絡先
年月日(土)必着
応募締切 
応募書類提出先

◇

◇

◇

問合せ先

〒9201192 石川県金沢市角間町
金沢大学理工研究域機械工学系 教授

金沢大学理工研究域機械工学系

教授

喜成年泰

渡邊千尋

 076
2344677Email: chihiro＠se.kanazawau.ac.jp※応募書類は，封筒表面に「材料工学分野教員公募書類」と朱書きの上，簡易書留にて郵送して下さい．なお，応募書類は原則として返却しません．
※詳細な情報は以下の URL をご覧下さい．

https://www.se.kanazawau.ac.jp/researcher/koubo.html



本 会 記 事集

Aaron Gilad Kusne1,2, Brian DeCost1, Jason HattrickSimpers1, Apurva Mehta3, Ichiro Takeuchi2

会

MI・計測 合同シンポジウム「計測と数理の融合とデータリポジトリのシステム化」
第二回

12 : 00～13 : 30

ポスターセッション

セッション

先端計測インフォマティクス・ワークショップO1 化学イメージングおよびスペクトルデータへの多変量解析と機械学習の応用

先端計測シンポジウム2018

Application of multivariate analysis and machine

13 : 30～13 : 55

learning to chemical imaging and spectrum data
成蹊大学 青柳里果

Joint Symposium on Materials Integration and Advanced Materials
Characterization―Practical Data Depository and Fusion of Materials Characterization with Informatics―

13 : 55 ～ 14 : 20

Development of multidimensional Xray imaging(2nd Workshop on Informatics in Advanced Measurements)(Advanced Measurement and Characterization Symposium 2018)

O2 機械学習による放射光軟 X 線多次元イメージ
ング実現への取り組み

14 : 20～14 : 45

NIMS 永村直佳
system using
O3 パーシステントホモロジーを用いた磁区構造か

らの特徴量抽出

Feature extraction from magnetic domain image us東京理科大 小嗣真人
ing persistent homology

開催日時 
年月日(木) ～

開催場所

国立研究開発法人

物質・材料研究機構

研究本館管理棟 1 階

千現地区

第一会議室，講堂，カフェテリア

14 : 45～15 : 10(〒3050047 つくば市千現 121)

Approaches to analyze data acquired by recent (S)NIMS 上杉文彦
TEM

年月日(木) ～
意見交換会 
無料(但し，意見交換会会費2,000円)
下記 WEB 参加フォームよりお申込み下さい．

15 : 10～15 : 40

http: // www.nims.go.jp / research / materials analysis / events /15 : 40～16 : 05

参加費
参加申込

O4 最近の TEM データへの対応

ポスターセッション

セッション

jointsympo2018.html
問合せ NIMS 先端材料解析研究拠点 運営室

O5 スペクトルデータ解析のための統計的機械学習
Statistical machine learning for spectrum data anal岐阜大学 志賀元紀
ysisEmail: amc＠ml.nims.go.jp
 029
8513354 内線3861

16 : 05 ～ 16 : 30

Coherent Xray Magnetic Imaging Utilizing Sparse
NIMS 山崎裕一
Phase Retrieval Algorithm

近年の計測機器は，大量のデータを高速に生み出し，情報数理(インフォマティクス)に基づくより進んだ解析処理が求められていO6 スパース位相回復法によるコヒーレント軟 X
線回折磁気イメージング

16 : 30～16 : 55

ます．本シンポジウムでは， NIMS における先端材料解析とデーO7 スペクトル分解におけるベイズ推定
Bayesian estimation for spectral deconvolution
AIST 永田賢二

タ利活用の進展を報告します．
を取り上げるとともに，大量データ時代のデータ管理について，世O8 オープンサイエンス時代のデータ駆動型リポジ
トリ界的な潮流を共有します．特にデータの共有による，研究コストのDatacentric repository in open science

口頭発表では，計測におけるインフォマティクス活用の先行事例

16 : 55～17 : 20

NIMS 谷藤幹子

削減，材料開発の加速，死蔵データの最小化などを狙った，実験データリポジトリの整備の動きを俯瞰します．

17 : 20～17 : 25

閉会挨拶

ポスターセッションでは， NIMS 中長期計画の「先進材料イノ
ベーションを加速する最先端計測基盤技術の開発」プロジェクトお

17 : 25～19 : 00

意見交換会

NIMS 理事 長野裕子

ポスター賞授賞式

よび統合型材料開発・情報基盤部門が推進する研究開発の成果を報告します．また，産学官の研究者，技術者との交流の場を提供します．研究開発のキーテクノロジーである最先端の情報科学と計測技術を先駆ける本シンポジウムに是非ご参加下さい．
トピックス


数理処理を基盤にした先端計測


画像・動画など大量のデータの高速解析

データ利活用システムの構築と利用

データ科学を活用した材料開発◇掲示板はホームページにも掲載しております．◇

プログラム
9 : 50～ 9 : 55

開会挨拶

9 : 55～10 : 00

来賓挨拶

NIMS 理事 藤田大介

セッション
10 : 00～10 : 40

S1 特別講演
Deep learning in Mass Spectrometry Imaging
NPL Spencer Thomas

10 : 40～11 : 20

S2 特別講演Managing Petabytes of Experimental Data at Dia-

11 : 20～12 : 00

mond Light Source
S3 特別講演DLS Mark Basham

Autonomous Materials Research Systems : Phase
Mapping

ま て り あ 第57巻 第 2 号(2018)Materia Japan

1NIST, 2Univ. Maryland, 3SLAC◇レアメタル研究会◇■主催■第回 
年月日(金)
～

レアメタル研究会

An 棟 2F コンベンションホール

★前田正史教授が熱く語る特別シンポジウム＋慰労会★(合同開催)

主宰者

東京大学生産技術研究所 岡部

協力(一財)生産技術研究奨励会(特別研究会 RC40)時

間午後 200～

共催

東京大学マテリアル工学セミナー

講演

レアメタルの環境調和型リサイクル技術の開発研究会

講師依頼中東京大学生産技術研究所 持続型エネルギー・材料統

非鉄金属リサイクルプロジェクトと産官学連携(仮)(60分)

徹教授

テーマ前田先生の研究と活動，非鉄業界と研究の将来展望

合研究センター

協

賛

■開催会場

東京大学

午後 600～

研究部門(JX 金属寄付ユニット)(公社)日本金属学会 他＊レアメタル研究会ホームページ＊

An 棟 2F コンベンションホール
(〒153
8505 東京都目黒区駒場 461)★備考関連研究会(最寄り駅駒場東大前，東北沢，代々木上原)〈米国版レアメタル研究会(RMW)のご案内〉■RMW13

講師

ホワイエ)

Workshop on Reactive Metal Processing (Reactive

Metal Workshop) March 16 (Fri)17 (Sat), 2018, Cambridge,

東京大学 生産技術研究所
岡部研究室

教授 前田正史研究交流会・意見交換会(An 棟 2F

http://www.okabe.iis.utokyo.ac.jp/japanese/rc40_ j.html

東京大学生産技術研究所■参加登録・お問合わせ
レアメタル研究会事務担当

MIT＊Reactive Metal Workshop の HP＊
http://www.okabe.iis.utokyo.ac.jp/coretocore/rmw/

宮嵜智子Email: okabelab＠iis.utokyo.ac.jp〈平成29年度

生産技術研究所

東京大学生産技術研究所 非鉄金属資源循環工学寄付

レアメタル研究会開催予定のご案内〉 (2017.12.28現在)■第80回 2018年 3 月 9 日(金)★前田正史教授が熱く語る特別シンポジウム＋慰労会★(合同開催)

日 本 金 属 学 会 誌 掲 載 論 文

Very Fine Structured DP Steel with TemperedMartensite Matrix Fabricated by Fast Heating

Vol. 82, No. 2（2018）

Nobuo Nakada, Masahiro Tsukahara, Kengo Fukazawa andYoshitaka Misaka―論文―
アルミニウムチップから Friction Stir Back Extrusion により作製したアルミニウムパイプ

Molecular Dynamics Simulation of Local Structure
Evolution in Cu Amorphous during Uniaxial Tension and Compression

半谷禎彦

小林龍聖

鈴木良祐

吉川暢宏

Ye Li, Hongye Liang and Xing Zhang

鉄系軟磁性材料におけるヒステリシス損の応力依存性

Effect of Thermal Cycles on Microstructure of
Er2O3 Thin Film on SUS316 Substrate with Y2O3
Buffer Layer Fabricated by MOCVD Method

イジュラル ハシフ

松原雅昭
島田宗勝

久保田

健

江戸時代に制作されたと伝えられる紫色のガラス器に用いられた材料
桐野文良

横山和司

西願麻以

猪狩美貴

土浦宏紀

ECAP・冷間圧延の二段プロセスにより作製したフェライト系ステンレス鋼板のリジングと成形性におよぼす熱延板の初期結晶粒径の影響
足立光明

湯浅元仁

宮本博之

藤原

弘

秦野正治

Materials Transactions 掲載論文
Vol. 59, No. 2（2018）―Overview―
Formation Mechanism of Lath Martensite in
Yoshinori Murata
Steels―Special Issue on Kinetics and Phase
Relationships for Microstructure Evolution
in Metals and Alloys―
Masanori Kajihara
PREFACE

Masaki Tanaka, Seungwon Lee, Kenji Matsuda,
Yoshimitsu Hishinuma, Katsuhiko Nishimura,
Teruya Tanaka and Takeo Muroga

Microstructural Subsequence and Phase Equilibria in an Age-Hardenable Cu-Ni-Si Alloy
Satoshi Semboshi, Mikio Ishikuro, Akihiro Iwase andTakayuki Takasugi

Effects of Liquid Indium Particles on Recrystallization and Grain Growth of aFe in Fe-In Alloys
Takehito Hagisawa, Toshihiro Omori, Ikuo Ohnuma,
Ryosuke Kainuma and Kiyohito Ishida

Growth Behavior of Compounds during Reactive
Diffusion in the Solid-Cu/Liquid-Sn System
S. Murakami, M. O and M. Kajihara

Effects of Tungsten Addition and Isothermal
Annealing on Microstructural Evolution andHardening Behavior of Two-Phase Ni3Al-Ni3V Intermetallic Alloys
Akinori Uekami, Satoshi Semboshi, Yasuyuki Kaneno and
Takayuki Takasugi
本 会 記 事Anisotropic Ferrite Growth and Substructure Formation during Bainite Transformation in Fe-9Ni-C
Alloys: In-Situ Measurement

Friction and Wear Behaviors of Carbon Nanotube
Reinforced Silica and Alumina Matrix Composites
Fabricated by Catalyst Sol-Gel and CVD Process

Tadashi Furuhara, Shin-ya Abe and Goro Miyamoto

Kuo-Jung Lee, Yu-Ting Yeh, Huy-Zu Cheng andHsun-Yu Lin―Regular Articles―
Materials Physics

Environment

Martensitic Transformation and Magnetic Properties of Ni-Co-Mn-In-Gd Ferromagnetic ShapeMemory Alloys

Recovery of Calcium Fluoride from Highly ConAcid
taminated
Fluoric / Hexafluorosilicic
Wastewater

Kaifeng Li, Li Gao and Yongcheng Liang

Masao Morita, Giuseppe Granata and Chiharu Tokoro

Removal of Chloride Ions from an Aqueous Solution Containing a High Chloride Concentration
through the Chemical Precipitation of Friedel's
Li Pang Wang, Wei Hao Lee, Shu Man Tseng andSalt

Mechanics of Materials

Interface-Related Shear Banding Deformation of
Amorphous/Crystalline CuZr/Cu Nanolaminates
by Molecular Dynamics Simulations

Ta Wui Cheng

Yan Cui, Yoji Shibutani, Ping Huang, Fei Wang,
Kewei Xu and Tianjian Lu

High Temperature Characterization of Binary and
Ternary Bi Alloys Microalloyed with Cu and Ag

Water Droplet Erosion Resistance of Aluminizing
Diffusion Coatings on Steel Tubes

Meiqi Yu, Kazuhiro Matsugi, Zhefeng Xu, Yongbum Choi,
Jinku Yu, Satoshi Motozuka, Yoshiyuki Nishimura and
Ken-ichiro Suetsugu

Yoshinori I. Oka, Keiji Ishikawa and Hideshi Tezuka
Materials Chemistry

Observation of Cation Diffusion and Phase Formation between Solid Oxide Layers of Lanthanum
Gallate-Based Fuel Cells

Removal of Arsenic from Crude Tin by Vacuum
Zhenghao Pu, Jibiao Han, Yifu Li,
Distillation
Yongnian Dai, Bin Yang and Anxiang Wang

Hiromi Eba, Chikako Anzai and Satoshi Ootsuka―Rapid Publications―Nondestructive Evaluation by Reversible Magnetic Permeability of the Residual Life of Ferritic 9Cr
Steel Subjected to Creep-Fatigue Damage

Formation of Antireflection Thin-Film Glasses
Using Organopolysiloxane by Low-Temperature
Process and Surface Modification
Hiroyuki Miwa, Atsuki Kodama, Htay Win,
Koichi Murakami, Taku Takahashi, Fumitaka Ohashi andShuichi Nonomura

Chungseok Kim

Defect Imaging from a Remote Distance by Using
Scanning Laser Source Technique with Acoustic
Atsuya Maeda and Takahiro Hayashi
Microphones

Materials Processing

Solidification Microstructure of AlCoCrFeNi2.1
Eutectic High Entropy Alloy Ingots

Joining of Anodized and Stacked Aluminum
Sheets by Copper Electrodeposition: Nano-Anchor
Masataka Hakamada, Yohei Kohashi,
EffectTakeshi Nagase, Mamoru Takemura, Mitsuaki Matsumuro
and Toru Maruyama

Yuriko Yamano and Mamoru Mabuchi

Viscous Sintering and Structural Stabilization ofHiroshi Kimura
Amorphous B4C Powder
Engineering Materials and Their Applications

Effect of Calcium on the Combustion Behavior of
Molten AZ91 Magnesium Alloy
Hiroyuki Kawabata, Yusuke Yagi, Yuko Aoki, Hajime Kato,
Koshiro Kitayama and Kazuma Hibi

◇

◇

◇

～日本金属学会誌，Mater. Trans. へ投稿しませんか～◎日本金属学会誌および Mater. Trans. は，会員，非会員問わず投稿することができます．
掲載論文充実化のため，レビュー，オーバービュー，技術論文など多くの種別を取り入れております．会誌の投稿・掲載費用は無料です．
詳細は，本会ホームページ

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会誌

or

Mater. Trans. のページをご覧下さい．

皆様のご投稿をお待ちしております．

ま て り あ 第57巻 第 2 号(2018)Materia Japan(2017年11月21日～2017年12月19日)

正

員

生田祐大
棚橋和浩
学

生

五枝龍太郎
藁澤匠太郎
橘田駿一
梅澤崇良
松本真輝
佐藤悠治
稲吉晴子
前田朋克
谷津倉克弥
谷口禎次

株式会社広野化学工業
トヨタ自動車株式会社

是枝直樹
渋田
匠

防衛装備庁

山田貴之
板谷剛嗣
太田悠介
孟
宣
小久保宏紀
工藤康平
三好
宙
梅村周佑
塩田諒介
八須悠介

秋田大学

住友化学株式会社

赤星大地
樋口善彦

新日鐵住金株式会社

藪 紗希子
高橋宏毅
眞子巧巳
真山知大
原
聡宏
張
元
塚谷佑介
森
賢太
林
健

東北大学

産業技術短期大学

員
神戸大学
茨城大学
千葉大学
富山大学
富山大学
大阪大学
大阪大学
富山大学
富山大学
兵庫県立大学

長岡技術科学大学
富山大学
広島大学
茨城大学
大阪大学
大阪大学
富山大学
宇都宮大学

東北大学
茨城大学
茨城大学
東京大学
京都大学
名古屋工業大学
茨城大学
茨城大学

愛媛大学

外国一般会員zheng kai 吉林建筑大学
Bagherpour Ebad Shiraz University

Chang YaLing 国立研究開発法人物質・材料研究機構
S. Aghamiri S. Mohammad 北海道大学

外国学生会員
趙

研

広島大学

唐

瑞

茨城大学

まてりあ

第
巻

［最近の研究］整合界面をもつ強誘電体薄膜におけるドメイン構
造形成メカニズム ………………………木口賢紀他［新 進 気 鋭］走査電子顕微鏡による強磁性体材料の表面磁区構
造観察 ………………………………………赤嶺大志

◇

第号

予告

［新技術・新製品］―他―～編集の都合により変更になる場合がございます～◇◇《まてりあ編集委員会からのお知らせ》今月の「まてりあ」記事には，巻頭記事に『オリンピック・パラリンピックで“活躍”する金属』を掲載しております．2 月 9 日開催の冬季五輪平昌オリンピックに合わせて企画いたしました．是非ご一読されての観戦もお楽
しみ下さい．今後もこの他，新カテゴリー『エッセイ』を掲載予定です．こちらは，本会と関わりのある方に，
最近思うことなどを綴っていただく読み物記事となります．今後の掲載をどうぞご期待下さい．

本 会 記 事 西澤泰二
「ミクロ組織の熱力学(講座・現代の金属学材料◯

金属学会セミナー(特別講座)開催報告

編)」，日本金属学会，()．
 阿部太一◯「TDB ファイル作成で学ぶカルファド法による状態図・相変態の基盤と実践的ノウハウ

状態図計算」，内田老鶴圃，()．
 小山敏幸「材料設計計算工学(計算組織学編)」，内田老鶴◯―CALPHAD 法とフェーズフィールド法を

圃，()．
講師はこれら教科書に関係の深い 3 名(以下敬称略)大沼

使いこなすために―郁雄( NIMS )，阿部太一( NIMS)，および筆者であり， 2 日(セミナー・シンポジウム委員会企画)
開催日
場

所

間で，10講義(各 1 時間)を実施した．講師間で事前に内容に2017年12月13日(水)～14日(木)ついて調整し，3 つの教科書を組み合わせることによって 1

エッサム神田ホール(東京)

つの体系となるよう工夫した．10講義の内容と担当は，以下のようにまとめられる．
 小山熱力学の基盤[◯
 の章と章，◯
 の章記憶図

従来の金属学会セミナーに，新カテゴリー[特別講座]が追を中心に熱力学関数の基本を説明]加され，今回が記念すべき第 1 回で，またセミナー・シン 阿部正則溶体近似から副格子モデルへ(溶体・化合物の
 の章，◯
 の章成分系の熱力学モデル]
熱力学)[◯

ポジウム委員会企画でもあるため，まず経緯について述べさ 大沼正則溶体近似から副格子モデルへ(溶体・化合物の

せていただきたい．

 の章溶体相の熱力学モデル]
熱力学)[◯

従来，金属学会セミナーの趣旨は以下のように規定されている「研究者・技術者に対する啓発あるいは教育・育成活 大沼状態図に関する高度な理解(状態図の熱力学と規則動の一環であり，専門家同士の研究発表・討論の場であるシ

 の章不規則相に関する状態図の熱力化の熱力学)[◯

ンポジウムとは異なる．セミナーにおいては，各分野の専門

学]

家が定説的・基礎的な理論・原理あるいは実験解析方法など 阿部状態図に関する高度な理解(状態図の熱力学と規則を応用面への展開を考慮しつつ，新たに学ぼうとする研究 の章副格子モデルと規則相に関する状化の熱力学)[◯

態図の熱力学]者・技術者に解説し，その知識向上に資するという機能を重 小山界面の熱力学[◯
 の章，◯
 の章界面エネルギ
視する．」このようにセミナーは教育を軸足とした基礎的なー，勾配エネルギー，粒界相モデル]

勉強会であるが，昨今，材料科学・工学の学問分野が高度化・細分化・多様化する傾向にあり，基盤内容も厚みを増す 小山相変態の速度論(拡散，核生成，成長の熱力学とダ

一方であるため，これを受けて，従来のセミナーが，以下の の章，◯
 の章状態図の平衡論と拡散
イナミクス)[◯の速度論との関係(CALPHAD 法から PF 法への架け橋)]

カテゴリーに分類された．

 大沼相変態の速度論(拡散，核生成，成長の熱力学とダ
[1]金属学会セミナー研究者・技術者に対する啓発ある の章，章核形成および成長の熱力
イナミクス)[◯

いは教育・育成活動としてのセミナー全般．

学][2]金属学会セミナー(特別講座)金属学会セミナーの中 阿 部  CALPHAD 法 と PF 法 [ ◯ の  章 と  章  CAL

でも，特に基礎・基盤的な教育効果に重点をおいたセ

PHAD 法 TDB ファイルおよび POP ファイルの活用法

ミナー．

等]

[ 1 ]が従来のセミナーで，[ 2 ]が新セミナーに対応する．
今回，本会における基盤の 1 つとして，状態図・相変態を 小 山  CALPHAD 法 と PF 法 [◯
 の  章 と 章  PF 法


題材に，CALPHAD 法およびフェーズフィールド(PF)法へ(拡散変態と構造相転移)]の架け橋となるような勉強会を，セミナー・シンポジウム委[12/13，14，エッサム神田ホール(2 号館)，受講者数39名]．

員会として企画させていただいた．委員会としては，新しい初の試みであったが，関係各位の多大なるご支援・ご協力

方向性を見据えながら，「金属学の基礎・基盤が学べる[特別により，盛会の内に終えることができた．あらためて心より講座]のラインナップ」を整備することも意図している．

感謝申し上げる次第である．今後 10 年で，このようなラインナップが積み重なり，学会の基礎・基盤領域の活動が，まさて今回の内容についてみていこう．セミナー(特別講座)

すます重厚となることを期待したい．

では，テキストに既存の教科書を使用できるので，今回，以下の 3 冊を採用した．

(企画世話人代表名古屋大 小山敏幸)◇

ま て り あ 第57巻 第 2 号(2018)Materia Japan(文責小山)

◇

◇



行
開催日

事

カ

名称・開催地・掲載号


年月
～
第回「若手フォーラム」―ポスターセッション
併催(号頁)

9

レ
主催

ン

ダ

ー 太字本会主催(ホームページ掲載)
問合先

TEL 0886567362 FAX 0886569082
tatsuyaokada＠tokushimau.ac.jp
第155回塑性加工学講座「熱処理とその周辺技術」 日本塑性加工学会 http://www.jstp.or.jp(東大駒場)
中国四国支部

16

第 16 回 ナ ノ テ ク ノ ロ ジ ー 総 合 シ ン ポ ジ ウ ム(JAPAN NANO 2018)(東京)

文部科学省ナノテ TEL 035657
0727
クノロジープラッ japannano＠jtbcom.co.jp
トフォーム他16

平 成 29 年 度 第 3 回 講 演 会 「 自 動 車 塗 装 に 見 るものつくりのチカラ～提案から実現へ～」(東京)

16

第 32 回軽金属セミナー 「アルミニウム合金の組織 入門編(状態図と組織)」(第 7 回)(日大)

日本塗装技術協会 TEL 036228
1711
tosoujimukyoku＠jcot.gr.jp
軽金属学会
TEL 0335380232
http://www.jilm.or.jp/

第回「若手フォーラム」―ポスターセッション
併催(号頁)

19

第 75 回塑性加工技術フォーラム「若手・中堅技
術者必見進化する各種塑性加工技術」(東京)

22第 393 回講習会 「スマートファクトリー最前線～IoT で進化するものづくり現場」(東京)LMP シンポジウム 2018 「レーザ加工技術の基
礎・応用と最新動向」(東京)

22～23

締切

TEL 0862518027 FAX 0862518266
takemoto＠mech.okayamau.ac.jp
日本塑性加工学会 http://www.jstp.or.jp

中国四国支部

精密工学会
日本溶接協会TEL 0352265191
http://www.jspe.or.jp/
TEL 0358236324
http://www.jwes.or.jp/lmp/

定員
50名

定員
40名
ポスター
2.8
定員
60名
定員
80名
定員
100名

23

理研シンポジウム第 20 回「トライボコーティン
グの現状と将来」(東京)

トライボコーティ TEL 035918
7613 tribo＠tribocoati.st
ング技術研究会， https://www.sites.google.com/site/
理化学研究所大森 tribocoating/
素形材工学研究
室，板橋区

事前
2.16
定員
300名




触媒材料の金属学研究会 第回ミニシンポジウ
ム「箔型金属触媒の現状と可能性」(つくば)(
号頁)

触 媒 材 料 研 究 会 TEL & FAX 0222175723
kameoka＠tagen.tohoku.ac.jp
No. 78

2.19




平成
年度材料セミナー「技術者のための鉄鋼材料入門」(大阪)(号頁)

関西支部




金属学会シンポジウム「材料評価・プロセスにおける「使える」インフォマティクス」(名大)(本号頁)

日本金属学会TEL 0664435326 FAX 0664435310
nkansai＠ostec.or.jp
TEL 0222233685 FAX 0222236312
meeting＠jim.or.jp

定員
55名
事前
2.9


～


研究集会「第回プラストンに基づく変形現象研究会～ナノストラクチャ形成と変形挙動～」(京都)(本号
頁)

プラストン研究会 TEL 0757535573 FAX 0757535578
admin＠esism.kyotou.ac.jp
No. 702.16

28～3.2

第 9 回日本複合材料会議(JCCM9)(京都)

日本材料学会，日 TEL 075
7615321
本複合材料学会
http://www.jsms.jp


年月
表面改質技術研究委員会 30 周年記念シンポジ
1
ウム～多次元アディティブ・マニュファクチャリ
ング～(東京)jimu＠jsms.jp

日本溶接協会・下 TEL 035823
6324
園
http://www.jwes.or.jp/

2

第 43 回組織検査用試料の作り方(組織の現出)講
習会「鉄鋼材料・非鉄金属材料・表面改質処理および異常組織材」(千葉工大)

材料技術教育研究 TEL 047
4317451(代)会

2～4

2017年度量子ビームサイエンスフェスタ(水戸)高エネルギー加速 sf
office＠ml.jparc.jp
器 研 究 機 構 ， J  TEL 0292195300
PARC セ ン タ ー他

金属学会セミナー「材料の力学特性向上を目指して―最近の実験・計算手法の進展に基づく本質的な理解―」(東工大)(本号頁)

日本金属学会8

第33回塗料・塗装研究発表会(東大生産研)





9

14

16
16
17



TEL 0222233685
meeting＠jim.or.jp

FAX 0222236312

日本塗装技術協会 TEL 036228
1711
tosoujimukyoku＠jcot.gr.jp
日本金属学会 第分科討論会「スピントロニク 分 科 会 ・ 第 3 分 tadao.tanabe.b1＠tohoku.ac.jp
スとテラヘルツ光技術は融合するか」(東北大) 科
http://www.material.tohoku.ac.jp/～denko/(本号頁)20180309.html
九州支部
H年度春季講演会(北九州)(本号頁)
TEL 0938726800
murakami.4fz.kenichi＠jp.nssmc.com
第80回 レアメタル研究会(東大生産研)(本号 レ ア メ タ ル 研 究 TEL 035452
6314
頁)
会・宮嵜(東大生 okabelab＠iis.u
tokyo.ac.jp
産研岡部研)
http://www.okabe.iis.utokyo.ac.jp/
japanese/rc40_ j.html
非鉄金属資源・製錬・リサイクル特別セミナー レアメタル研究会 TEL 035452
6314(ニューヨーク)
tmiya＠iis.utokyo.ac.jp
http://www.okabe.iis.utokyo.ac.jp/index.
html
粉末ろう・ペーストろう，様々な形態のろう(東 日本溶接協会
TEL 0358236324
京)
http://www.jwes.or.jp/
第 33 回軽金属セミナー 「アルミニウム合金の 軽金属学会
TEL 0335380232
組織中級編(時効析出)」(第 6 回)(千葉工大)
http://www.jilm.or.jp/
応用物理学会 第 65 回春季学術講演会 企画シン 応用物理学会
TEL 0527893366
ポジウム「分野融合で始まる欠陥研究の新時代
anaka＠nagoyau.jp～学会を越えた視点から見えてくるもの～」(早https://meeting.jsap.or.jp/symposium
稲田大)

2.23

事前
2.23

定員
100名

定員
40名

本 会 記 事

開催日

名称・開催地・掲載号

主催


～


日本金属学会春期講演大会 千葉工業大学新習志
野キャンパス(習志野)(本号頁)

日本金属学会

第回ランチョンセミナー(千葉工大)(本号頁)

日本金属学会年春期講演大会併催企業説明会(千葉工大)(本号頁)

日本金属学会

第回男女共同参画ランチョンミーティング「金 日本金属学会
属材料分野での多様なキャリアパス」（千葉工大）（本号頁）

23

第 121 回触媒討論会 特別シンポジウム(東大駒
場)

触媒学会

30

第 34 回軽金属セミナー「アルミニウム合金の組織 ―応用編(加工・熱処理による組織変化)」(第 4 回)(工学院大)

軽金属学会

問合先

締切

TEL 0222233685 FAX 0222236312
annualm＠jim.or.jp
TEL 0222233685
stevent＠jim.or.jp
TEL 0222233685 FAX 0222236312
jim.company2018＠jim.or.jp
TEL 0222233685 stevent＠jim.or.jp

参加
2.10

TEL 0332918224 catsj＠pb3.sonet.ne.jp
http://www.shokubai.org/meeting/index.
html
TEL 0335380232
http://www.jilm.or.jp/


年月
第34回希土類討論会(東京)15～16

日本希土類学会

TEL 0668797352
kidorui＠chem.eng.osakau.ac.jp
http://www.kidorui.org/

25

第 3 回マルチスケール材料力学シンポジウム(高知工科大)

日本材料学会

http://www.jsms.jp

25～27

軽金属学会第134回春期大会(熊大)

軽金属学会

平成30年度塑性加工春季講演会(東京)31～6.2
年月
第 23 回動力・エネルギー技術シンポジウム(宇
14～15
部)

年月
1～6
6th International Indentation Workshop (IIW6)(北大)TEL 0335380232
http://www.jilm.or.jp/
日本塑性加工学会 http://www.jstp.jp

日本機械学会TEL 0353603505
http://www.jsme.or.jp/

IIW6 実行委員会

TEL 0298513354(6426)
iiw6_2018＠nims.go.jp

9 ～12

The 6th International Conferenceon the Charac- 紛体工学会
terization and Control of Interfaces for High Quality Advanced Materials (ICCCI2018)(倉敷)

12～13

第 52 回 X 線材料強度に関するシンポジウム(静
岡)


年月
5～8
15TH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON
FUNCTIONALLY GRADED MATERIALS―Structural Sector Approaches for New Functionalities and Durability―(北九州)

8 ～12

6th International Solvothermal & Hydrothermal
Association Conference(ISHA2018)(東北大)


年月

～

日本金属学会秋期講演大会(東北大学川内北キャンパス)(仙台)
年
月
第 9 回材料電磁プロセッシング国際シンポジウ
14～18
ム(EPM2018)(兵庫)

日本材料学会TEL 0453393959
http://ceramics.ynu.ac.jp/iccci2018/
iccci2018＠ml.ynu.ac.jp
TEL 0552436111
yatsushirovvm＠pref.yamanashi.lg.jp

3.9

定員
40名

講演
2.9
参加予約
4.19

講演
2.23

講演
3.9

傾斜機能材料研究 TEL 0527355293会
fgms_2018＠fjast.or.jp
http://www.fgms.net/isfgms2018
東 北 大 学 多 元 物 TEL 022
2176322
質科学研究所isha2018＠grp.tohoku.ac.jp//
http: www2.tagen.tohoku.ac.jp/general/event/ISHA2018/
日本金属学会TEL 0222233685 FAX 0222236312
annualm＠jim.or.jp

日本鉄鋼協会TEL 0336695932 ryo＠isij.or.jp
http://www.epm2018.org/index.html

発表
2.28

〈事務局より〉 2018年 2 月14日(水)は本会の創立記念日により，事務局は休業となります．

ま て り あ 第巻 第号（） 発行日
発行所

2018年 2 月 1 日

公益社団法人日本金属学会〒9808544 仙台市青葉区一番町一丁目1432
TEL 0222233685 FAX 0222236312

ま て り あ 第57巻 第 2 号(2018)Materia Japan

発
印
発

定価(本体,円＋税)送料円
年間機関購読料金,円(税・送料込)
行 人 山村英明
刷 所 小宮山印刷工業株式会社
売 所 丸善雄松堂株式会社〒1050022 東京都港区海岸 1918



日本金属学会会報「まてりあ」への投稿について
会報「まてりあ」をより多くの皆様にご活用していただけるよう投稿記事を歓迎いたします．
投稿規程，執筆要項および下記要領によりご投稿下さい．
～会報編集委員会～


種別(規定掲載頁)(規定字数内).

入門講座(4 頁)(9,340字)
金属のみならずセラミックス，高分子を含めた材料一般に関.

産官学交差点(1 頁)(2,200字)
材料に関係した産官学の情報交流の場を設ける．

.

材料発ベンチャー(2 頁)(4,150字)
材料関連ベンチャー企業の経験者に経験談等を記事にしてもして境界領域の材料や物づくりの実際などの講義を通して広く会員に情報を提供する．
.

講義ノート(6 頁)(14,500字)

らう．
.

材料に関係する基礎学問分野についてわかりやすく講義して金属学会新技術・新製品技術開発賞を獲得したグループに開

もらう．
.

プロムナード(4 頁)(9,340字)発にあたっての苦労，裏話を紹介してもらう．
.

談 話 室(1 頁)(2,200字)
気軽な意見の発表，学会に対する質疑応答，情報交換等．

.

はばたく(1 頁)(2,200字)

金属・材料に関する話題にかぎらず，社会，経済，歴史などを含む多くの分野からの「比較的短くて分かりやすく」「会員

大学院生など新鋭の方々が，著者自身の研究への取り組みが教養として知って置くべき事柄」「提言」「トピックス的な方などについて述べる．

話題」など．
.

.

新技術・新製品裏話(2 頁)(4,150字)解説(7 頁)(17,100字)
新しい特定の問題を取り上げて，専門外の会員にも分かるよ.

紹介(1 頁)(2,200字)
組織変更・改革，産業界の動向その他．

うに解説したもので，さらに勉強しようとする人のために参.

国際学会だより(1 頁)(2,200字)考となる文献も示しておく．

.

研究室紹介(1～2 頁)(2,200～4,700字)

最近の研究(8 頁)(19,700字).

委員会だより上げて，国内外の最近の研究成果を紹介する．各分野の現




投稿の方法

状，現在の問題点などを取り上げて，総括的に分かり易く記種別の～については，執筆要項に定める方法で作成し，制限

述したもので，その分野の研究を進める上で参考となる内容

頁以内にまとめた原稿とその論文または記事のねらい(200 字～とする．

300 字)をフォーマット用紙に記述して会報編集委員会までご送信下さい．審議の上，受付の可否を決定します．

最近の重要な研究のうち，比較的せまい範囲のテーマを取り.

.

技術資料(8 頁)(19,700字)
直接実務に利用できるもので，実際に行う場合に必要な条

種別の～については，執筆要項に定める方法で作成し，制限

件，装置の説明，あるいは技術的データの収集等により参考頁以内にまとめた原稿をお送り下さい．但し，原稿の採否や掲載資料として役立つもの．

号は会報編集委員会にご一任下さい．

集録(9 頁)(22,300字)

文献を主眼として問題点を論じ，批判するもので今後の方針を示唆することをねらいとする．文献のみを集録し解説を行うものも含む．
.

実学講座(4 頁)(9,340字)
特許取得，ベンチャー企業の設立，研究開発マネジメント，
教育法，学習法などについて記事にする．

.

材料科学のパイオニアたち(5 頁)(11,900字)
材料科学に携わった先人たちの偉業を紹介する．

.

新進気鋭(4 頁)(9,340字)“はばたく”は大学院修士課程修了者以上を対象とし，ここでは30歳前後の若手研究者を対象として研究・仕事の紹介と将来展望について紹介してもらう．執筆は単独名とする．

.

材料教育(4 頁)(9,340字)
材料教育に関する話題．

.

トピックス(制限頁2 頁)(4,150字)
最近の情報を手短に紹介するもので，話題は限定しない．

.

物性・技術データ最前線(4 頁)(9,340字)




投稿の要件

和文であり論文又は記事として未投稿，未掲載でかつオリジナリ
ティがあること，規定頁を超えないこと，金属とその関連材料の学術および科学技術の発展に寄与するものであること等，ホームページに掲載している会報投稿規程を参照して下さい．


著作権の帰属

会報に投稿された論文および記事の著作財産権は，この法人の著作権規程により，この法人に帰属します．


その他留意事項

原稿は，専門外の読者にも分かるようにご執筆下さい．
原稿は，会報編集委員会にて審査いたします．その結果，場合によっては掲載をお断りする場合があります．また，掲載号等についても，本編集委員会が決定いたします．
図表の引用に関しては，著作権者への転載許可手続きを著者ご自身で行ってください．
詳細は会報投稿規程をご覧下さい．

形式は問わず，情報量は少なくとも，多く読者が必要するタ.

イムリーな最新の物性，技術データを紹介する．



材料ニュース(2 頁)(4,150字)

ホームページ まてりあ → まてりあへの投稿

会報投稿規程と執筆要項をご覧下さい．

新聞で発表された材料関連ニュースを新聞内容よりは詳しく.

できるだけ迅速に記事にする．



プロジェクト研究報告(有料)(原則35頁)〒980
8544 仙台市青葉区一番町 11432

原稿送付・問合せ先

特定研究 A ， B ，未来開拓，戦略基礎などの公的資金補助によるプロジェクト研究成果を有料掲載する．

公益社団法人日本金属学会

会報編集委員会

 0222233685 %FAX 0222236312 Email: materia＠jim.or.jp

平成30年 2 月 1 日発行「まてりあ」