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次の世代に残す、環境に優しい革新的なエネルギー、材料技術開発

事業報

告ファインセラミックスシンポジウム 2016 開催

研究成果1他・・・ 2

リチウムイオン二次電池正極材料 LiFePO4 の表面構造を原子レベルで観察することに初めて成功

他・・・・ 5エ ア ポ ケ ッ ト

国際会議 HTCMC-9 参加報告・・・・・・・・・・・・・ 7

ＪＦＣＣの動き

紫綬褒章受賞職・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 8員

紹介他・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 8

次の世代に残す、環境に優しい革新的なエネルギー、材料技術開発
株式会社ノリタケカンパニーリミテド
執行役員 開発 ･ 技術本部長 永田 滉

新年あけましておめでとうございます。
皆様と新たな年を迎えることは嬉しい限りです。

118NO.

2017 年 1 月発行
ISSN 0912-6376

海の向こうでは新しいリーダーが誕生し、3D プリント、シェールガスに続く未来につながる産業の発展に大きな期待を持っています。
我々の生活を支える産業は多種多様でありますが、窯業（焼き物）の歴史は、今から１万年以上前の縄文時代までさかのぼります。
その後、1900 年頃から天然原料を精製する技術が発展し、陶磁器、セメント、ガラス産業が大きな成長を遂げ、当社も 1904 年に高級食器メーカーとして操業を開始した。
1980 年頃からは、ニューセラミックブームが起き、まさにフィーバー状態で、私もその頃、大学で専攻するなら無機材料工学、入社するならセラミック関連企業と心に決めて勉強していたものでした。
この時代には、エレクトロセラミックスやバイオセラミックス、エンジニアリングセラミックスなど、より高純度な原料を用いたセラミックスへと発展し、そのマーケットを大きく伸ばしました。今、ファインセラミックは、自動車、航空機、携帯端末、情報機器など全ての産業で欠かせない材料であり、まさに世界の産業の発展に貢献してきたと言えます。
ファインセラミックスセンターは、一昨年、設立 30 年を迎え、まさにここまでのセラミックス産業の発展に大きく寄与して来ました。
それでは、今後、100 年はどんな時代になるのでしょうか？
資源枯渇、エネルギー問題、気候変動、食糧問題など、ここまでの 100 年とは環境が大きく変化しています。
これらに関連するキーワードは、「環境に優しい革新的なエネルギー、材料技術開発」にあると思います。
我々が次の世代にどんな技術を残すのか。これは、まさに燃料電池、ガス分離、リサイクルなど次の世代に美しい地球を残すための技術開発ではないでしょうか。
その為には、セラミックスの元である “粉” を極め、紛体プロセスを生かした焼結技術やナノレベルまで追求したナノ複合体開発、更には有機・無機、金属・セラミックなど他材料とのハイブリット化が必要と考えます。
今後、日に日に高まる技術要求レベルに対し企業は自前の技術や設備で開発を進めるのには限界が有り、大学や研究機関など世の中の技術・設備を広く活用する時代であり、短縮化する開発期間にオープンイノベーションを駆使しなければ応えられない事態に直面しています。
その中、ファインセラミックスセンターは、世界でもトップレベルの透過電子顕微鏡技術、ナノレベルまで追求したシミュレーション技術、更には原子・ナノサイズでの革新的な材料創製技術開発など、産学官連携の中心的役割を担っており、今後もセラミックス産業発展の為に大きく貢献頂けるものと確信しています。
1

事業報告
ファインセラミックスシンポジウム 2016 開催
10 月 7 日 ( 金 ) 愛知県産業労働センター（ウインクあいち）において、ファインセラミックスシンポジウム 2016 を開催いたしました。
本年度は『水素エネルギー社会の実現に向けて』と題して、第一線でご活躍の方々に化石燃料の将来的な枯渇や地球環境問題の深刻化を背景に、最も注目されている水素について、そのエネルギー社会の実現に向け、製造、貯蔵・輸送、利用などのインフラ整備は現在どこまで進展しているのか、また、水素エネルギーの利用にセラミックス技術がどのように貢献しているのかを、光触媒による水素製造、石炭ガスからの水素分離・精製、水素電力貯蔵などを例に、これらの課題や将来展望について、わかりやすくご講演いただきました。
企業・研究機関・官公庁等から 186 名が参加され、活発な討議が行われ、意義あるシンポジウムとなりました。
基調講演 「水素エネルギー社会 ｣東京工業大学 特命教授
ソリューション研究機構

柏木孝夫氏「水素エネルギー社会の実現に向けた東芝の取組み」
株式会社東芝 エネルギーシステムソリューション社 電力・社会システム技術開発センター
次世代エネルギー技術開発推進室 技術主幹
亀田常治

氏

講演２

「大規模展開を目指した光触媒シートを用いる水分解」
東京大学

講演３

「石炭のガス化、クリーン利用」

講演４「水素分離・精製 ～セラミック膜のポテンシャルと可能性～」
一般財団法人ファインセラミックスセンター 材料技術研究所

講演１

先進エネルギー国際研究センター長

電源開発株式会社

大学院工学系研究科
執行役員

基調講演：柏木先生

教授

堂免

一成

氏

技術開発部長

笹津浩司

氏

主任研究員

シンポジウム会場

2016 年度 JFCC 懇話会の開催
10 月 7 日（金）愛知産業労働センター（ウインクあいち）にて、シンポジウムに引き続いて JFCC 懇話会を開催しました。賛助会員のみなさまに吉田専務理事から JFCC の活動状況をご報告するとともに、会員様の PR プレゼンテーション、懇親会を通じて、会員相互の交流を深め、JFCC に対する率直なご要望、有益なアドバイスをいただきました。

2永野孝幸

事業報告
第 1 回関西高機能セラミックス展 ～セラミックスジャパン～への協賛、出展
10 月 5 日 ( 水）～ 10 月 7 日 ( 金）の 3 日間、インテックス大阪６号館で開催された素材から新製品までの幅広いニーズ／シーズが集結する関西高機能セラミックス展に出展しました。関西では初めて開催されるセラミックス専門の展示会であり、JFCC は多くの企業様に活用いただける研究成果と最新機器を用いた試験評価技術と共に原子レベルの電子顕微鏡観察や CFRP リサイクル技術などの新しい手法を紹介し、興味を持たれた様々な業界の方々に来場頂きました。

第６回次世代ものづくり基盤技術産業展 TECH Biz EXPO2016 への協賛、出展
11 月 16 日（水）～ 11 月 18 日（金）の 3 日間、吹上ホール（名古屋中小企業振興会館）で開催された第６回次世代ものづくり基盤技術産業展 TECH Biz EXPO 2016 に協賛し出展しました。
『次世代自動車・航空機などに活かすものづくり』というテーマで素材革命に伴う最新要素技術を幅広く紹介する展示会で、JFCCはこれからのモノづくりにつながるセラミックスのレーザー焼結や CFRP 等樹脂複合材の無機物分離技術など最新の成果をわかりやすく展示紹介しました。

第 17 回 ５セラミックス研究機関合同講演会の開催
11 月 22 日（火）に、JFCC、東京工業大学、名古屋工業大学、物質・材料研究機構、産業技術総合研究所の 5 セラミックス研究機関合同講演会が物質・材料研究機構において開催されました。今回から産業技術総合研究所が参加し、５研究機関となりました。
今回の合同講演会では「セラミックスの構造制御と機能発現」をテーマに 10 件の講演が行われ、JFCC からも以下の２件の講演を行いました。
１）第一原理計算によるエネルギーデバイスの理論解析と材料設計（ナノ構造研究所 主任研究員 桑原彰秀）
２）高温過酷環境下における酸化物セラミックスの酸素遮蔽性と構造安定性の制御（材料技術研究所 主席研究員 北岡諭）
65 名の参加者があり、活発な質疑応答がなされました。来年は産業技術総合研究所において開催予定です。
3

事業報告
第５回 研究技術委員会の開催
11 月 24 日（木）、「研究技術委員会」を開催しました。委員長の東京大学 香川豊教授をはじめ、14 名の委員の方々に出席いただきました。
昨年開催した第４回研究技術委員会での意見まとめとその対応について高田所長より報告した後、以下のトピックス３件を報告しました。
１）Cr 添加 SrAl2O4 セラミックスの蛍光現象とひずみ応答性（材料技術研究所 主任研究員 奥原芳樹）
２）透過型電子顕微鏡によるソフトマテリアルの原子スケール観察（ナノ構造研究所 上級研究員 吉田要）
３）レーザーを用いたセラミックス製造技術の開発（材料技術研究所 主任研究員 木村禎一）
今回も研究の進め方について、企業の方々からは物づくりの視点、研究機関の方々からは学術面の視点で忌憚のないご意見、ご要望をいただきました。

３機関合同講演会の開催
11 月 30 日 ( 水 ) 知の拠点あいちにて、ＪＦＣＣ、あいち産業科学技術総合センター、名古屋市工業研究所、名古屋商工会議所の合同発表会を開催しました。当日は豊橋技術科学大学の澤田和明先生の基調講演と主催の各試験研究機関から研究開発事例を発表し、JFCC からは CFRP 等樹脂複合材からの無機物分離技術とパワー半導体材料 GaN 単結晶の評
価技術について研究事例を発表し、多くの参加者から関心を得ました。また、発表会後には、「知の拠点あいち」の先端施設見学が行われ盛況な会となりました。

第５回

研究技術等報告会の開催

12 月 12 日（月）に、評議員のみなさまに研究技術等報告会を開催しました。庄山悦彦 会長はじめ 12 名の評議員の方々並びに豊田章一郎 特別顧問に出席をいただきました。
以下のトピックス 2 件を報告し、忌憚のないご意見をいただきました。
１）環境電子顕微鏡による金ナノ粒子触媒の反応サイト可視化
２）光によるひずみセンシングのための蛍光セラミックス開発

4（ナノ構造研究所（材料技術研究所主任研究員主任研究員川崎忠寛）
奥原芳樹）

研究成果

～

「リチウムイオン二次電池正極材料 LiFePO4 の表面構造を原子レベルで観察することに初めて成功」
リチウムイオン電池の高性能化に向けた研究開発に大きく寄与～

Ⅰ 現状
リチウムイオン二次電池に求められる性能として、安定性、高容量化とともに短時間で充放電できることが重要となります。この高速充放電を達成するには電極材料と電解液の接する境界でリチウムイオンが容易に移動できることが必要不可欠です。この境界でのリチウムイオンの移動現象を適切に制御するためには、材料の表面構造がどのようになっているのか原子レベルで観察し把握する必要がありますが、これまでその表面原子構造については分かっていませんでした。
Ⅱ 本研究の成果
ファインセラミックスセンターがこれまで蓄積してきた最先端の観察技術と理論計算を組み合わせた独自の解析手法により、実製品で使用されている正極材料であるオリビン（LiFePO4）の構造は表面において、リチウムイオンの影響により大きく変化することを世界で初めて観察することに成功しました。

リチウムイオン二次電池の充電反応の模式図と正極材料 LiFePO4 の表面構造観察結果（表面構造がリチウムイオンの有無により異なっている）

Ⅲ 今後の展開
本成果の表面観察技術と理論計算を基にし、さらに研究を進めて電極材料と電解質との境界でのリチウムイオンの移動メカニズムを解明します。そして、リチウムイオンがスムーズに移動できる表面構造を実現させることで、高速充放電に適した材料開発に大きく貢献できると期待されます。

本成果は 2016 年 7 月 29 日に米国化学学会「ナノレターズ（Nano Letters）」電子版に掲載されました。
本研究の一部は、NEDO 委託事業「革新型蓄電池先端科学基礎研究事業 (RISING)」および「革新型蓄電池実用化促進基盤技術開発 (RISING II)」、の一環として実施した結果から得られた成果です。

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研究成果
「酸化亜鉛薄膜における強誘電性の発現を理論計算より予測」～

有害な鉛を使わない強誘電体材料の開発に新たな道～Ⅰ 現状
強誘電体材料はインクジェットプリンター、携帯電話、テレビ、カメラなどあらゆる機器に使われており、私たちの便利な生活を支える重要な材料のひとつです。しかしながら、現在使われている多くの強誘電体には鉛等の有害元素や希少元素が含まれていることが問題となっています。このため、毒性がなく豊富で安価な元素を用いた強誘電体材料の開発が求められています。
Ⅱ 本研究の成果
この度、ファインセラミックスセンターでは、最新の理論計算により酸化亜鉛のように単純な結晶構造が強誘電体となる可能性があることを明らかにしました。また、酸化亜鉛を薄膜にすることによって、強誘電性がより現れやすくなるであろうことも示しました。

図 1. 今回予測された酸化亜鉛の強誘電性のメカニズム
外から電場を与えると、電荷の偏りが電場と同じ方向になるように亜鉛（Zn）が動く。

Ⅲ 今後の展開
本成果の理論計算を基にし、酸化亜鉛の強誘電性の実証に向けて研究を進めていきます。酸化亜鉛のように非鉛で安価な材料が強誘電体となれば、環境に優しい強誘電材料開発に大きく貢献でき、強誘電体材料の開発に新たな道を与えると期待されています。

本成果は 2016 年 9 月 7 日に米国物理学協会誌「Applied Physics Letters」電子版に掲載されました。
本研究の一部は、JSPS 科研費新学術領域研究「ナノ構造情報」( 課題番号 25106008)，JSPS 科研費「基盤研究 A」( 課題番号23246113)、および科学技術振興機構 (JST) のイノベーションハブ構築支援事業の「情報統合型物質・材料開発イニシアティブ(MI2I)」、の一環として実施した結果から得られた成果です。

6エアポケット国際会議 HTCMC-9 参加報告
材料技術研究所 高信頼性材料グループ
2016 年 6 月 27 日から、カナダのトロントで開催され た 米 国 セラミックス学 会 主 催 の 9th International
Conference on High Temperature Ceramic MatrixComposites（HTCMC-9） に参加した。 今 回は、GlobalForum on Advanced Materials and Technologies forSustainable Development（GFMAT2016）と共同開催であり、両会議の講演を聴講できた。HTCMC は、高温セラミックス基複合材料（CMC）に関する国際会議であり、今回で 9 回目（3 年毎）となる。CMC は、ジェットエンジン、ガスタービン、核融合などの分野で最も有望視される材料である。今回の会議は、10 セッションで発表が行われたが、欧米からの講演者が多く見受けられた。基
調講演では、GE Aviation の K.A. Stevens 博士（材料プロセス部長）や、MTU Aero Engines の J. Esslinger 博士（材料工学部長）などが顔を並べ、改めて CMC の航空機ジェットエンジンへの適用が現実化してきたと感じさせる講演内容であった。Stevens 博士によると、CMC が適用される新型 LEAP エンジンでは、2 通路タイプの旅客機の年間燃費が大幅に削減されるとともに、新規の CMC量産工場も 2017 年前半に完成し、製造ラインは 2018年にスタートするとのことで、とにかく、急速に CMC マーケットが成長している。また、Esslinger 博士は、航空機市場は 4.6% ／年で成長し、CMC の適用により、耐熱温度 200℃アップ、部材重量の半減を目指しており、これを10 年以内に実現すると語っていた。会議全体としては、米国、ドイツ、中国などの発表者が多く、私が発表を行った遮熱コーティング・耐環境コーティングのセッションでは、28 件の講演があり、そのうち日本の機関による講演は 8 件であった。

田中 誠会の提案で今回初めて開催された会議であり、コーティングに関するセッションが多い。こちらの会議は、現状のコーティングの課題やコーティング技術の今後の展望を探ることが目的のようで、世界中から持続可能なエネルギーやアプリケーションに関心のある科学者、エンジニアなどが参加している。どうやら、日本が企画担当をしているようで、日本からの講演が多く見られた。私にとっても、他機関のコーティング関連研究者と交流できたことから、大変有意義な共同開催であったと言える。

ホテルからの眺め（左：新市庁舎、右：旧市庁舎）

今回訪れたトロントは、カナダ・オンタリオ州の州都であり、北米ではニューヨーク、ロサンゼルス、シカゴに次ぐ 4 番目の大都市である。会場となったマリオットホテ
ルも市街中心部にあり、街はオンタリオ湖に面しており、美しい街という印象であった。古い建物と新しい建物が混在し、様々なスポーツのプロチームも本拠を構えており、多文化的で人口構成も国際色豊かであり、非常に住みやすそうな都市であった。今回の会議で、様々な講演を聴いたが、世間的に良いと思われるモノを作って評価するといった発表がほとんどであり、チャレンジングな研究というものはなかなか見受けられない。もっと、突拍子もない研究開発があっても良いのではなかろうか。
「そんなこと本当にできるのか？」と思わせるような研究が全く無くなってしまったような気さえする。自分としては、チャレンジングな研究の必要性・重要性を再確認される良い機会となった。帰国時、私の荷物がトロントに留まり、荷物より数日先の帰宅となった。これによる燃費の変動はごく僅かであろう。

米国セラミックス学会会長（M. Singh 博士）挨拶

最後に、今回の国際会議への参加に多大なご支援・ご尽力いただいた皆様に深く感謝申し上げます。

共同開催された GFMAT2016 は、米国セラミックス学

海外からの訪問
6 月 20 日 ( 月 ) バングラデシュ人民共和国から「Creation of Infrastructureand Laboratory Facilities for Introducing New Departments in Five PublicUniversities」が JFCC を訪問されました。この団体は、バングラデシュ政府の教育省、計画省、University Grants Commission、および、主要 5 大学からなる18 名の訪問団で、JFCC の主要な研究施設を見学された後、今後の交流について意見交換を行いました。
7JFCCの動き
紫綬褒章受賞
客員主管研究員

幾原雄一

氏

最先端の電子顕微鏡法による材料界面研究における材料科学研究功績が称えられ、JFCC の客員主管研究員である幾原雄一氏（東京大学 教授）に、紫綬褒章が授与されました。

表彰

人の動き

○公益社団法人日本セラミックス協会
第４１回学術写真賞 優秀賞
受賞日
平成２８年５月１８日
受賞者
加藤 丈晴
幾原 雄一（JFCC 客員主管研究員／東京大学）
受賞題目 立方賞窒化ホウ素／ダイヤモンド界面におけるハチの巣状格子欠陥

平成２８年８月３１日付
退職（自己都合）
ナノ構造研究所 電子顕微鏡基盤グループ○公益社団法人応用物理学会
講演奨励賞
受賞日
平成２８年９月１３日
受賞者
小林 俊介
加藤 丈晴
幾原 雄一（JFCC 客員主管研究員／東京大学）
山本 剛久（JFCC 客員研究員／名古屋大学）
受賞題目 走査型透過電子顕微鏡を用いた BaTiO3 薄膜のナノドメイン構造解析

上級研究員
齋藤智浩

平成２８年１０月３１日付
退職（定年）
ナノ構造研究所 所長補佐 主席研究員 兼
環境電子顕微鏡グループ グループ長 主席研究員
佐々木優吉

材料技術研究所 材料評価・試作グループ
主席技師 兼 研究企画部 企画グループ
平成２８年１１月１日付
嘱託採用
ナノ構造研究所 特任主席研究員○ナノテスティング学会
第 35 回ナノテスティングシンポジウム
Best Interested Paper Award
受賞日
平成２８年１１月９日
受賞者
川﨑 忠寛
受賞題目 S/TEM 用の電界型球面収差補正器の開発

材料技術研究所 材料評価・試作グループ
研究企画部 企画グループ 参事○日本熱物性学会
論文賞
受賞日
平成２８年１１月２９日
受賞者
小川 光恵
受賞題目 真空断熱材芯部分の熱伝導率推定方法

グループ長
担当部長
青木正司

佐々木優吉

特任主席技師 兼青木 正司

平成２８年１１月１６日付
嘱託採用
ナノ構造研究所 電池材料解析グループ

研究員

洪金華

平成２８年１２月２０日付
嘱託退職
ナノ構造研究所 電池材料解析グループ

研究員

胡肖兵

職員紹介
研究企画部

西野慎一

2016 年 7 月 1 日付けで中部電力株式会社から出向してまいりました西野慎一と申します。
中部電力では、電力流通設備（送変電設備）に関する、計画、運用・保守、技術開発の業務に従事してきました。電気が専門ですが、研究計画部門や業界団体の技術開発部にも勤務し、電力供給だけでなくエネルギー利用も含めた技術開発全般に関する仕事に携わった経験があります。
材料技術に関しては素人ですが、皆さんにご指導いただきながら、JFCC の技術力をエネルギー分野さらには産業分野で活用するという観点で、ニーズ元との仲介ができればと考えています。
プライベートでは週 1 回のテニスを長年続けてきました。また、数 km の移動はもっぱら自転車を活用するなど、体を動かすことはできているつもりです。これからは、新しい人間関係を築きながら文化的な趣味にも活動範囲を広げていきたいと思っていますので、皆さんよろしくお願いします。

ＪＦＣＣニュース第１１８号

発行日
発行所

２０１７年１月１日
一般財団法人ファインセラミックスセンター 〒 456-8587 名古屋市熱田区六野 2-4-1
TEL （052）871-3500（代） ホームページアドレス http://www.jfcc.or.jp

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