日本金属学会会報

昭和38年 6 月 6 日第 3 種郵便物認可・平成26年 2 月 1 日発行（ 毎月 1 回 1 日発行）■■

Ge-Cu-Te 化合物の相変化挙動

チタン・チタン合金の表面改質と骨伝導性制御「新技術・新製品」■

53

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Vol.53 No.2 ISSN 1340-2625

MTERE2 53（2）45〜86（2014）2014

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2014
Vol.53
No.2◎

会告原稿締切毎月 1 日

翌月号(1 日発行)掲載です．
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掲 示 板materia＠jim.or.jp

最近の研究

不揮発性メモリ用 GeCu
Te 系相変化材料の研究
須藤祐司

齊藤雄太

小池淳一 …………………………………………………………………………45低い融点かつ高い結晶化温度を併せ持つ GeCu2Te3 化合物の相変化挙動と，その相変化メモリ特性について紹介．

チタン・チタン合金の表面改質と骨伝導性制御

黒田健介

興戸正純 …………………52

金属インプラントの骨伝導性を向上させる従来型のウエット・コーティングについて紹介．この結果から導かれる新しい発想に基づく表面処理法とは

新技術・新製品

力学特性を傾斜化させたベータチタン合金による人工股関節用ステムの開発
長谷川 正

小林智生

瀬川勝敬

正橋直哉

花田修治………………………………………………60

高張力薄鋼板の溶接継手強度を向上させるパルススポット溶接技術の開発
谷口公一

澤西央海

池田倫正

小椋

智

廣瀬明夫 ………………………………………………63

半導体機器ヒートシンク用 CrCu 複合材料「JC' CREP
」の開発
寺尾星明

和田

浩

小日置英明

太田裕樹

松原行宏 ……………………………………………66

耐応力緩和特性に優れた車載端子用 CuZn 系合金「MNEX」の開発
森
はばたく
本会記事

広行

牧

一誠

山下大樹 …………………………………………………………………………69

21世紀の素材研究に向けて

夏井俊悟 ……………………………………………………………72

会告 ………………………………………………73

次号予告 …………………………………………80

支部行事 …………………………………………76

会誌・欧文誌 2 号目次 …………………………81

掲示板 ……………………………………………77

材料系学協会情報コーナー ……………………82

企業求人情報 ……………………………………78

行事カレンダー …………………………………83

新入会員 …………………………………………79

追悼 ………………………………………………85

書評 ………………………………………………80
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O

1

O

2

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3

不揮発性メモリ用 GeCuTe 系
相変化材料の研究
須 藤 祐 司 齊 藤 雄 太
 小 池 淳 一いて，PCM には，()融点が低い，()結晶化およびアモ

.

は じ

め

に

ルファス化の速度が速い，()結晶化温度が高い，()相変化により相分離を生じない，()アモルファス/結晶相間の次世代不揮発性メモリとして， PCRAM ( Phase

Change

電気抵抗比が大きい，といった特徴が必要となる．

Random Access Memory)と呼ばれる相変化型メモリが注目

現 在 ， PCM と し て GeTe や Ge2Sb2Te5 を は じ め と す るされている． PCRAM には，アモルファス相⇔結晶相の可GeTe Sb2Te3 擬二元化合物が使用されている．特に， Ge2

逆変化が可能な相変化材料( PCM )が用いられる．通常，Sb2Te5 化合物を用いた PCRAM は長期書換え性に優れ，高PCM のアモルファス相の電気抵抗は高く，結晶相は低い．

速動作が可能である(1)(2) ．しかし， Ge2Sb2Te5 の融点は約PCRAM では，この両相間の電気抵抗差を利用しデータを640°
Cと高く，リセット化に大きな消費電力を必要とする．

記録する．図( a )にメモリセルの模式図を示す．上部と下それ故， PCM とヒーター電極の接触面積を微細化すること

部に電極が存在し，下部電極と PCM の間には効率的にジュで効率的なジュール加熱を実現し，低消費電力化する事が行ール加熱を行うためにヒーターが設けられており，相変化領われている(3)(4) ．一方， Ge2Sb2Te5 の結晶化温度は約 160°C

域(プログラム領域)はドーム状に形成される．図 1(b )にデータ書換えおよび読取り時の電気パルス幅と温度の関係を示す．アモルファス化(高抵抗化リセット化)動作は，高電力･極短パルスを印加して PCM を融点(Tm)以上に加熱して行い，一方で，結晶化(低抵抗化セット化)動作は， PCMの結晶化温度(Tc)以上かつ Tm 以下において比較的長い電気パルスを与えて行う．また，相変化が生じない小さな電力を用いてデータの読取りを行う．このように， PCRAM の動作原理は単純であるためコスト・集積度の面で有利とされており，一部，携帯電話へ利用され始めている．
不揮発性メモリには，()低消費電力，()高速動作，()データ長期保持性能，()繰返し書換え性能，()デー
タ読取り信頼性などが要求される．それ故，材料学的観点から言えば，上記した()～()のそれぞれのメモリ特性につ

図1(a)PCRAM メモリセルの模式図，(b)データ書換
えおよび読取り時の電気パルス幅と温度の関係．

東北大学准教授大学院工学研究科 知能デバイス材料学専攻(〒9808579 仙台市青葉区荒巻字青葉 66
11)東北大学大学院生大学院工学研究科 知能デバイス材料学専攻(現 産業技術総合研究所 ナノエレクトロニクス研究部門研究員)
東北大学教授未来科学技術共同研究センター
A Study on Phase Transition Characteristics of GeCuTe Film for Phase Change Random Access Memory; Yuji Sutou, Yuta Saito,
Junichi Koike(Department of Materials Science, Graduate School of Engineering, Tohoku University, Sendai. Department ofMaterials Science, Graduate School of Engineering, Tohoku University, Sendai. Present address: Nanoelectronics Research Institute,
The National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Tsukuba. New Industry Creation Hatchery Center, Tohoku
University, Sendai)
Keywords: phase change material, phase change random access memory, nonvolatile memory, amorphous, crystallization, GeCuTe
2013年10月 4 日受理[doi:10.2320/materia.53.45]

ま て り あ 第53巻 第 2 号(2014)
Materia Japan



図2

Cu2TeGe33.3Te66.7 擬二元系縦断面図．

と低く(1)，アモルファス相の熱的安定性に乏しい．半導体技術ロードマップ(ITRS)によれば，PCRAM の自動車分野など高温環境下への適用が期待されており， 2016 年以降，
PCRAM の作動保証温度は125°
Cで10年と目標設定されてい図3

る．しかし， Ge2Sb2Te5 アモルファス相の 10 年保障温度は( a ) 成 膜 ま ま GeCu2Te3 薄 膜 の DSC 昇 温 曲 線 ，(b)GeCu2Te3 薄膜の電気抵抗の温度依存性．

85°
C～110°
C程度であり(5)(7)，ITRS の目標を下回る．それ故，Ge2Sb2Te5 に代わる新たな PCM の開発が強く望まれて致した．また，結晶化に伴う発熱ピークは 235°
C程度に観察いる．
以上の背景の下，著者らは，GeCuTe 三元系合金に注目された．以上より， GeCu2Te3 は， Ge2Sb2Te5 に比して Tm

した．図に Cu2Te
Ge33.3Te66.7 擬二元系縦断面図を示す(8)．

が 100 °C 程度低く，かつその Tc は 80 °C 程度高い事が分かっGe Cu Te 三元系には GeCu2Te3 化合物が存在し，その Tm

た(9) ．図 3 ( b )に，二端子法にて測定した GeCu2Te3 薄膜のは約 500 °C と Ge2Sb2Te5 に比べ 100 °C 以上低い．また，液相電気抵抗の温度依存性を示す．尚，電気抵抗測定には SiO2/線が GeCu2Te3 に向かって落ち込んでおり， GeCu2Te3 組成

Si 基板を用い，膜厚は 200 nm とした．アモルファス相は高付近ではアモルファス相が得やすい特徴を持つ．最近，

い電気抵抗を示し，温度の上昇と共に電気抵抗は緩やかに減

GeCu2Te3 化合物はアモルファス⇔結晶間の可逆的な相変化

少する．また，結晶化に伴い電気抵抗は 103程度急激に低下を示し，また，高い結晶化温度を有する事が分かっする(10) ．このように， GeCu2Te3 薄膜は PCRAM に求めらた(9)(11) ．本稿では， Ge2Sb2Te5 との比較を交えながら，れる大きな電気抵抗変化を示す．更に， DSC を用いた非等GeCu2Te3 化合物型 PCM の相変化挙動およびメモリ特性な温試験より，GeCu2Te3 アモルファスの結晶化における活性どについて紹介する．

化エネルギーは 2.78 eV と見積もられ，Ge2Sb2Te5 アモルフ
ァスの 2.08 eV よりも高い事が分かった(9)．

.
GeCu2Te3 の相変化挙動

相変化温度

本研究では，GeTe および CuTe ターゲットを用いた同時

アモルファス相の耐熱性

冒頭で述べたように，PCRAM の作動保証温度は125°
Cで10年と目標設定されている．即ち，アモルファス相が125°
C

スパッタリング法により GeCu2Te3 薄膜を作製し，その相変において 10 年以上安定に存在する事が必要となる．アモル

化温度を調査した．X 線回折より，成膜ままの GeCu2Te3 薄ファス相の耐熱性は，次に示す DSC を用いた非等温試験に膜はアモルファス相を呈する事が確認された．図( a )により見積もる事ができる(12)(13) ．ある温度 Ti において，結GeCu2Te3 薄膜の示差走査熱量計(DSC)測定結果を示す．尚，

晶化率が x になるまでの時間 te は，結晶化の活性化エネル

DSC 測定に用いた薄膜試料は，先ずレジスト上に成膜し，

ギー Ea を用いて次式( 1 )で表される．

その後アセトンによりレジストを溶かす事により作製した．
DSC 曲線より，510°
C程度に融解に伴う吸熱ピークが観察され，作製した GeCu2Te3 薄膜の Tm は状態図の報告とほぼ一

te＝un exp

(RTE )a(1)i

ここで，un は換算時間であり，次式( 2 )により与えられる．

最近の研究

u n＝

( )

Ea
Ea
p
bR
RTn

(2)

Tn は，昇温速度 b において結晶化率が x となる温度を示し，p 関数は次式( 3 )により与えられる．

log p得られた log [－ ln ( 1 － x )]対 logb の関係を図 6 ( b )に示す．
図 6(b)に示した各温度における直線関係の傾きから Avrami
指数 n を見積もる事が出来る．Avrami 指数は，核生成や成(RTE )＝－2.315－0.4567(RTE )anうに，昇温速度の増加に伴い Tc は上昇する．図 6(a)を基に(3)n長といった結晶化機構を表すパラメータであり，次式により表現される(16)(18)．

本実験では，結晶化が10進行(x＝10)した時の時間を故

n＝a＋bq(4)

障時間 te10 と定義し，アモルファス相の耐熱性を見積もっa は核生成頻度を示し，例えば， a ＝ 0 の時は不均一核生成

た．図に GeCu2Te3 および Ge2Sb2Te5 アモルファスにつを示し， a ＝ 1 の場合は一定の頻度で核生成が生じる均一核

いて得られた te10 と温度の関係を示す．ここで，今回の計生成を示し，また， a ＞ 1 では核生成頻度が結晶化の進行に算には， GeCu2Te3 については b ＝ 20 °C / min ， Tn ＝ 243.7 °C

伴い増していくことを意味する．また， b は結晶成長の次

お よ び Ea ＝ 2.78 eV を 用 い ， Ge2Sb2Te5 に つ い て は b ＝元，つまり成長ドメインの形状を意味し，一次元( b ＝ 1 )，20 °C / min ， Tn ＝ 168.8 °C および Ea ＝ 2.08 eV を用いた．無二次元( b ＝ 2 )および三次元( b ＝ 3 )が考えられる．また，結論，故障時間の定義法や成膜ままのアモルファス相の測定で晶成長が界面支配の場合は q ＝ 1，拡散支配の場合は q＝ 0.5ある事など考慮しなければならない点はあるが，今回の解析となる．化合物組成の場合では，組成の変化が無い単一相へ

で は ， Ge2Sb2Te5 の 約 66 °C に 対 し て ， GeCu2Te3 で は 約の結晶化であるため q ＝ 1 となる．図 6 ( c )に，図 6 ( b )を基

135°
Cでもアモルファス相は10年間安定に存在すると予測さに得られた Avrami 指数の温度依存性を示す．ここで，n＝4れた．以上の結果より，GeCu2Te3 は優れたデータ保持性をの場合は，一定の頻度で核生成が生じ，生成した核が三次元有し，ITRS の目標値をクリアすると期待できる(9)．

的に成長する事を意味する．図に示すように，Ge2Sb2Te5 の




結晶化過程

場合は，高温域を除いて n＞4 であった．これは，結晶化の後期を除き，核生成頻度が結晶化の進行に伴い増加( tran-

図に，成膜まま， 260 °C まで加熱および 400 °C まで加熱sient nucleation process)することを意味する(19) ．この結果した GeCu2Te3 薄膜の X 線回折パターンを示す．尚，測定は Ge2Sb2Te5 の結晶化は核生成に支配されるという従来のは室温で行った．成膜まま試料では結晶に由来する明確なピ報告と一致する(20)．一方，GeCu2Te3 では，低温度側では n

ークは見られず，アモルファス相を呈している事が分かる．

＝4 であり核生成が支配的であるが，温度の上昇と共に核生

一方， Tc 以上では結晶相が観察され，回折パターンより，成頻度が急激に低下すると示唆される．従って，結晶化の極温度の上昇に伴う結晶粒径の粗大化が伺える(10) ． Delgado

初期段階での核生成支配を除き，結晶化は結晶成長支配によらによれば，GeCu2Te3 化合物は四配位結合を有するカルコり進行すると考えられる(9) ．図 1 ( a)に示すように，相変化

パイライト型の斜方晶構造を有すると報告されており(14) ，材料のプログラム領域はヒーターに接した一部分のみであX 線回折パターンから，本実験の GeCu2Te3 薄膜結晶相も同る．それ故，結晶成長支配により結晶化が進む場合は，アモ様の構造を呈していると考えられる．

ルファス相/結晶相界面の移動により結晶化が進むと考えら

アモルファス相の結晶化過程は， PCRAM のデータ書換
え速度，特にセット化に影響を及ぼすと指摘されている(15)．そこで， DSC を用いた非等温試験を用いて， GeCu2
Te3 アモルファスの結晶化における Avrami 指数を評価した(9)．図(a)に，GeCu2Te3 について得られた種々の昇温速度における結晶化率と温度の関係を示す．図から明らかなよ

図4

GeCu2Te3 および Ge2Sb2Te5 アモルファス薄膜の故障時間 te10 と温度の関係．

ま て り あ 第53巻 第 2 号(2014)
Materia Japan

図5

GeCu2Te3 薄膜成膜まま試料， 260 °C 加熱試料および400°
C加熱試料の X 線回折パターン．



表1

GeCu2Te3 ， Ge2Sb2Te5 および GeTe の結晶化による
密度変化．
薄膜

密度変化

備考

GeCu2Te3－4.3

Ge2Sb2Te5＋8.2

XRR 測定XRR 測定(21)

GeTe

＋7.8

膜厚変化よりいずれの薄膜も結晶相は350°
Cまで加熱．

図7

Ge2Sb2Te5 および GeCu2Te3 のアモルファス相と結晶相の反射率の波長依存性．点線は，第一原理計算より得られた GeCu2Te3 のアモルファス相と結晶相の反射率を示す(27)．

密度測定より， GeCu2Te3 の相変化による密度変化は 4程
度と他材料に比べて小さい事が分かった(11) ．また，単一相への結晶化が可能な範囲での非化学量論組成では，2程度まで小さくなる(10) ．相変化時に生じる体積変化はメモリセル内に応力を発生させるため， PCRAM の長期データ書換
え特性へ悪影響を与える事が指摘されている(21) ． Ge Sb 
Te を用いた PCRAM では最長で 1012回の耐久性が報告されているが(3)，小さな体積変化を示す GeCu2Te3 を用いる事で
図6( a )各昇温速度における DSC 測定より得られた
GeCu2Te3 アモルファス相の結晶化率と温度の関係，(b )( a)より得られた log[－ ln( 1－ x )]対 logbの関係，( c ) GeCu2Te3 および Ge2Sb2Te5 薄膜における Avrami 指数の温度依存性．

PCRAM の更なる長寿命化が可能かどうかの検証が期待される．
ここで興味深いことは，表 1 に示すように，GeCu2Te3 の相変化による体積変化は他材料と逆であり，結晶化に伴い体積膨張する事が分かった．更に，GeCu2Te3 の相変化による反射率の変化も他材料と逆である事が分かった．図は，分れる．即ち，メモリセルの微細化に伴いプログラム領域も小光光度計により測定した Ge2Sb2Te5 および GeCu2Te3 のア

さくなるため，GeCu2Te3 のように結晶成長支配の場合は，モルファス相と結晶相の反射率の波長依存性を示している．

微細化すればするほどデータ書換え速度が速くなると考えら

尚，反射率は Al ミラーを用いた相対反射率として測定しれる．

た．また，結晶相の反射率は，400°
Cまで加熱した薄膜を用

相変化による体積変化および反射率変化

いて測定した．Ge2Sb2Te5 および GeCu2Te3 共に，アモルフ
ァス相は 40 ～ 50 の反射率を示す．一方で， Ge2Sb2Te5 は

通常，アモルファス材料は結晶化に伴い体積変化を生じ結晶化に伴い反射率は大きく上昇するのに対し， GeCu2Te3

る．表に示すように，Ge2Sb2Te5 や GeTe アモルファスはの結晶相の反射率はアモルファス相に比して低く，既存の結晶化に伴い 8 程度の体積収縮を生じる(21) ．一方， X 線

PCM と異なる事が分かった(11) ． Detemple らは，密度変化

反射率測定( XRR )を用いたアモルファス相および結晶相のの小さな相変化材料の反射率変化は小さい事を指摘してい



最近の研究

る(22) ．図は，種々の PCM における密度変化と反射率変を変化させながら反射率測定(probe レーザー)を行う事で相化の関係をプロットしたものであるが，密度変化と反射率変変化速度を評価する事ができる．図( a )に，成膜ままの化との間にはほぼ直線的な関係がある事が分かった．

GeCu2Te3 アモルファス薄膜について得られた pump レーザ

従来より，可逆的な高速相変化や大きな反射率変化を示す

ーパルス幅と反射率の関係を示す．尚，pump レーザー出力

PCM は，立方晶型の構造を持ち，大きな配位数 Z を持つ化は 11 mW とした．また図中の V0 および V は， pump レー

合物に限られることが指摘されている(23)(24)． Ge2Sb2Te5 な

ザー照射前および照射後にフォトダイオードで測定した電圧

ど従来知られている PCM の平均価電子数 N は 4.3以上であ値を示し，反射率に比例する値である．図より，20 ns 辺り

り，その場合，結晶相は NaCl 構造(Z＝6)をとりやすく，まから結晶化の進行に伴い反射率が低下し，また，80 ns 辺り

た，共鳴結合による価電子の非局在化のため大きな反射率をから再アモルファス化に伴い反射率が増加している事が分か示すと言われている(23)(25)(26) ．それに対し， AgInTe

2 など

る．100 ns 以上では薄膜が剥離し反射率が荒れ始める．図 9

N＝4 を持つ化合物は，カルコパイライト構造やウルツ鉱構(b)(c)は，GeCu2Te3 および Ge2Sb2Te5 薄膜の反射率変化に造( Z ＝ 4 )を有し，共鳴結合が生じないため反射率変化が得られず(図 8)，また，構造が安定なため，高速の相変化や再アモルファス化が困難であると指摘されている(23) ．本研究の GeCu2Te3 は，AgInTe2 と同様に N＝4 であり，その結晶相は Z＝4 のカルコパイライト型構造を有する．しかし，その変化は逆であるものの比較的大きな反射率変化を示し，また，後述するように，可逆的な相変化を示す．以上の結果は，PCM に成り得るか否かは結晶の配位数だけでは決まらない事を示唆している．特に，反射率変化の観点について言えば，図 8 に示すように寧ろ密度変化と密接に関係があると言える．極最近，第一原理計算からも，GeCu2Te3 結晶相はアモルファス相よりも小さな密度を有し，また，結晶化により反射率が低下し，図 7 に示すように実験結果と良い一致を示す事が確認された(27) ．この GeCu2Te3 の特異な相変化挙動には， GeCu2Te3 アモルファス中の Cu d 電子の非局在化や短い CuCu 結合距離が大きく関与していると示唆されている(27)．



相変化速度

相変化速度は， PCRAM のデータ書換え速度に密接に関係する．本研究では，レーザー照射加熱試験により GeCu2
Te3 の相変化速度を測定した(11)．上述したように，PCM のアモルファス相と結晶相の反射率は異なる．それ故，ある出力において，レーザー照射加熱(pump レーザー)のパルス幅

図9
図8

種々の PCM の結晶化による密度変化と反射率変化の関係．

ま て り あ 第53巻 第 2 号(2014)
Materia Japan( a )成膜まま GeCu2Te3 アモルファス薄膜において得られたレーザー加熱照射試験結果，(b)GeCu2Te3 および(c)Ge2Sb2Te5 薄膜の反射率変化に及ぼすレーザー出力およびパルス幅依存性．

及ぼす pump レーザー出力およびパルス幅依存性を示して

い，下部電極と GeCu2Te3 の接触面積は 10 mm × 10 mm といる．ここで，()は変化が無い領域，()は結晶化領域，

した．図 10 ( b )および( c )に GeCu2Te3 および Ge2Sb2Te5 を()は再アモルファス化領域および()は剥離領域を示して用いたメモリデバイスのセット化およびリセット化時の R

いる．先ず，()の領域に着目する．例えば，レーザーパル

V 曲線を示す．尚，セット化時およびリセット化時の印加

ス幅が 80 ns 程度で比較した時， GeCu2Te3 の再アモルファ

電圧パルス幅は，それぞれ 50 ms および 5 ms とした． Ge2ス化に必要なレーザー出力は Ge2Sb2Te5 に比して半分程度

Sb2Te5 同様， GeCu2Te3 を用いたデバイスにおいても電気で良い事が分かる．また，逆に，レーザー出力が 20 mW で

パルス印加により結晶化およびアモルファス化が可能であり，比較した場合，GeCu2Te3 の再アモルファス化に必要な時間

PCRAM メモリ特性を有する事が確認された．また，GeCu2

は Ge2Sb2Te5 に比して半分程度で済む．このような GeCu2

Te3 デバイスのリセット化における書換え消費電力を見積もTe3 の低い入力エネルギーでの再アモルファス化は，GeCu2

ったところ， Ge2Sb2Te5 に比して 10 程度低減できる事がTe3 の低い Tm に起因すると考えられる．また，()の領域

分かった(10) ．この消費電力の低減は GeCu2Te3 の低い Tmに着目すると，GeCu2Te3 は Ge2Sb2Te5 とほぼ同等の速い結に起因すると考えられる．また，最近， Ge2Sb2Te5 および晶化速度を有しており，低消費電力化や高温データ保持性能

GeCu2Te3 の相変化挙動の相違を利用し，Ge2Sb2Te5/GeCu2

ばかりでなく，PCRAM の高速動作も期待できる．ここで，Te3 積層膜を用いて三段階の多値記録が可能である事も実証

Ge2Sb2Te5 などの高速結晶化は，不規則な原子配置を持つ単している(29)．

純な立方晶構造(NaCl 型など)へと結晶化するために達成さ.

れると指摘されている(24) ． GeCu2Te3 ついても，不規則な

終

わ

り

に

原子配置かつ立方晶型の ZnS 構造(Z＝ 4)を取るといった報告もあり(28) ， GeCu2Te3 アモルファスの結晶化直後に形成される結晶相構造については更なる調査が望まれる．

GeCu2Te3 型 PCM は，他の材料に比して，低融点，高結晶化温度および速い相変化速度を有するため，低消費電力，
優れたデータ保持性，高速書換え動作を可能とする

.

メ モ リ 特 性

PCRAM 材料として可能性を秘めている．また， GeCu2Te3の相変化挙動は既存材料とは異なるところが多く，これまで
図(a )に本研究で用いた GeCu2Te3 メモリデバイスの模の常識に囚われない新たな PCM の創製も大いに期待され式図を示す．上部および下部電極には Al および TiN を用る．今後，GeCu2Te3 アモルファスの電気抵抗のドリフト現
象や繰返し特性など材料およびデバイスの耐久性や長期信頼性に関する研究が望まれる．
最近では， GeTe 層と Sb2Te3 層を結晶状態で交互に成膜した超格子薄膜(iPCM)を作製する事で，書換え電力の劇的な低減や速度の高速化が可能である事が示されている(30) ．
また，多値記録化を可能とする多段階相変化型 PCM の開発(31)(32) やナノパーティクル(33) ，ナノワイヤー(34)(35) など
PCM の微細化や PCM に接触する電極の極微細化(36)による低電力化，高速化，高集積化の研究も行われている．極最近
では，上記 iPCM において超巨大磁気抵抗効果が得られる
事が見出されている(37)．つまり， PCRAM では電気のみならず磁場による動作の可能性も秘めている．以上のように，
PCRAM の材料研究は飛躍的に進んでおり，実用不揮発性メモリとして PCRAM が今後幅広く利用される事が強く期待される．
本研究を遂行するに当たり多大なご協力を頂いた，東北大学大学院，鎌田俊哉氏，隅谷真志氏に心から御礼申し上げます．また，本研究は，日本学術振興会・科学研究費助成金により遂行された．

図 10( a )本研究に用いたメモリデバイスの模式図，(b)GeCu2Te3 および(c)Ge2Sb2Te5 を用いたメモリデバイスのセット化およびリセット化時の R
V 曲線．

文

献

( 1 ) N. Yamada, E. Ohno, K. Nishiuchi, N. Akahira and M. Takao:
J. Appl. Phys., 69(1991), 28492856.

最近の研究( 2 ) S. Lai and T. Lowrey: IEDM Tech. Dig., 36(2001), 803806.
( 3 ) S. Lai: IEDM Tech. Dig., 10(2003), 255258.
( 4 ) Y. N. Hwang, S. H. Lee, S. J. Ahn, S. Y. Lee, K. C. Ryoo, H. S.
Hong, H. C. Koo, F. Yeung, J. H. Oh, H. J. Kim, W. C. Jeong,J. H. Park, H. Horii, Y. H. Ha, J. H. Yi, G. H. Koh, G. T.
Jeong, H. S. Jeong and K. Kim: IEDM Tech. Dig., 37(2003),
893896.
( 5 ) A. L. Lacaita: Solid. State. Electron., 50(2006), 2431.
( 6 ) A. Redaelli, D. Ielmini, U. Russo and A. L. Lacaita: IEEE
Trans. Electro. Dev., 53(2006), 30403046.
( 7 ) B. Gleixner, A. Pirovano, J. Sarkar, F. Ottogalli, E. Tortorelli
and M. Tosi and R. Bez: Proc. of 45th Annual International
Reliability Physics Symposium 2007, Phoenix, America,(2007), 542546.
( 8 ) M. Dogguy, C. Carcaly, J. Rivet and J. Flahaut: J. LessCommon Metals, 51(1977), 181199.
( 9 ) Y. Sutou, T. Kamada, M. Sumiya, Y. Saito and J. Koike: Acta
Mater., 60(2012), 872880.
(10) T. Kamada, Y. Sutou, M. Sumiya, Y. Saito and J. Koike: Thin
Solid Films, 520(2012), 43894393.
(11) Y. Saito, Y. Sutou and J. Koike: Appl. Phys. Lett., 102(2013),
051910.
(12) T. Ozawa: Bull. Chem. Soc. Jpn., 38(1965), 1881
1886.
(13) T. Ozawa: J. Therm. Anal., 2(1970), 301324.
(14) G. E. Delgado, A. J. Mora, M. Pirela, A. V. Velasquez, M.
Villarreal and B. J. Fernandez: Phys. Stat. Sol. (a), 201(2004),
29002904.
( 15 ) 奥田昌宏次世代光記録技術と材料，奥田昌宏監修，シーエ
ムシー出版，(2004)(第一章)．
(16) J. W. Christian: The theory of transformation in metals and alloys, part I. 2nd Ed., Pergamon Press, New York, (1975).
(17) S. Ranganathan and M. V. Heimendahl: J. Mater. Sci., 16(1981), 2401
2404.
(18) V. R. V. Ramanan and G. E. Fish: J. Appl. Phys., 53(1982),
22732275.
(19) K. F. Kelton, A. L. Greer and C. V. Thompson: J. Chem. Phys.,
79(1983), 62616276.
(20) Y. Nishi, H. Kando and M. Terao: Jpn. J. Appl. Phys., 41(2002), 631635.
(21) W. K. Njoroge, H. W. W äoltgens and M. Wuttig: J. Vac. Sci.
Technol. A, 20(2002), 230233.
(22) R. Detemple, D. Wamwangi, M. Wuttig and G. Bihlmayer:
Appl. Phys. Lett., 83(2003), 25722574.
(23) M. Luo and M. Wuttig: Adv. Mater., 16(2004), 439443.
(24) T. Matsunaga and N. Yamada: Jpn. J. Appl. Phys., 41(2002),
16741678.

ま て り あ 第53巻 第 2 号(2014)
Materia Japan(25) K. Shportko, S. Kremers, M. Woda, D. Lencer, J. Robertsonand M. Wuttig: Nature Mater., 7(2008), 653658.
(26) B. Huang and J. Robertson: Phys. Rev. B, 81(2010), 081204(R ) .
(27) J. M. Skelton, K. Kobayashi, Y. Sutou and S. R. Elliott: Appl.
Phys. Lett., 102(2013), 224105.
(28) W. Scott: J. Electron. Mater., 3(1974), 209
223.
(29) Y. Saito, Y. H. Song, J. M. Lee, Y. Sutou and J. Koike: IEEE
Electron Dev. Lett., 33(2012), 13991401.
(30) R. E. Simpson, P. Fons, A. V. Kolobov, T. Fukaya, M. Krbai,
T. Yagi and J. Tominaga: Nature Nanotech., 6(2011), 501
505.
(31) Y. I. Kim, E. T. Kim, J. Y. Lee and Y. T. Kim: Appl. Phys.
Lett., 98(2011), 091915.
(32) T. Siegrist, P. Jost, H. Volker, M. Woda, P. Merkelbach, C.
Schlockermann and M. Wuttig: Nature Mater., 10(2011),
202208.
(33) H. S. Choi, KS. Seol, K. Takeuchi, J. Fujita and Y. Ohki: Jpn.
J. Appl. Phys., 44(2005), 77207722.
(34) S. Meister, H. L. Peng, K. Mcllwrath, K. Jarausch, X. F. Zhang
and Y. Cui: Nano Lett., 6(2006), 15141517.
(35) S. H. Lee, Y. Jung, A. Jennings and R. Agarwal: Physica E, 40(2008), 24742480.
(36) F. Xiong, A. D. Liao, D. Estrada and E. Pop: Science, 332(2011), 568
570.
(37) J. Tominaga, R. E. Simpson, P. Fons and A. V. Kolobov: Appl.
Phys. Lett., 99(2011), 152105.
★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
須藤祐司
2001年 3 月 東北大学大学院工学研究科博士課程修了
2001年 4 月 日本学術振興会特別研究員 PD(東北大学）
2004年 4 月 東北大学先進医工学研究機構・助手
2007年 4 月 現職
専門分野材料組織学，相変態◎機能性材料や硬質被膜に関する研究を中心に活動中．

★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

須藤祐司

齊藤雄太

小池淳一



チタン・チタン合金の表面改質と骨伝導性制御
黒

田

健

介 興

戸

正

純


し，その表面特性の相違が骨伝導性へおよぼす影響について

.

は じ

め

に

述べたのち，この結果に基づいて，金属系生体材料の新しい
表面改質について議論する．

チタンは，その生体適合性の高さや，耐食性の良さから，

.

整形外科領域や歯科領域において埋植用金属材料として広く

TiO2 コーティング

用いられている．しかしチタン自身は，骨を誘導・伝導する能力に乏しく，特に，骨質の劣る患者にチタン製インプラン

TiO2 は，HAp とは異なり，生体内に存在していないにもトを埋植した場合には，多くの失敗例が報告されてきかかわらず，その生体活性の高さから，金属系インプラント

た(1)(2) ．そのため，骨の無機主成分である水酸アパタイト

表面へのコーティング物質として注目されている(11)．通常，(Ca10(PO4)6(OH)2，以下 HAp と略す)や，体内には存在しTi 表 面 へ の TiO2 コ ー テ ィ ン グ は ， 熱 酸 化 法(12) や PVD

ない TiO2 などの骨伝導性物質を表面にコーティングするこ法(13)(14)などの乾式プロセスや，化学的処理法(15)(18)，陽極とにより，骨内埋植後，急速にかつ確実にインプラントを骨酸化法(19)(22)などによる湿式プロセスによって Ti 表面を酸に固定する試みが数多く行われている．著者らも， HAp な化させる場合が多く，Ti や Ti 合金の表面酸化によって作製

どのリン酸カルシウム系化合物や TiO2 を湿式プロセスによした薄い TiO2 皮膜は，基板金属との密着性に優れている．

って Ti 表面にコーティングし，ラットを用いた動物埋植試

ただし Ti は酸素との親和力が極めて強く，例えば 873 K に験により，その有効性を評価してきたが(3)(4) ，ここでは，

おいて，TiO2 が生成するのに必要な酸素分圧は10－47 atm と

HAp とならんで高い骨伝導性を有するとされている TiO2計算され(23)，現実には，自然状態において Ti の酸化を防止

皮膜とその表面特性について紹介する．

することの方が困難であり，通常の Ti 表面には極めて薄く

一般に，生体内における骨硬組織のインプラントとの界面

TiO2 不働態皮膜が生成していることはよく知られている(24)．

における生物学的応答は， TiO2 皮膜の化学的表面特性が極TiO2 は，アナターゼ，ブルッカイト，ルチルといった異なめて強く影響をおよぼしていると考えられている(5)(10)．する 3 つの結晶構造を有し，結晶形態の温度依存性は，低温

なわち，インプラントの骨伝導性を制御するためには，そのでアナターゼが安定であるが，これが一旦，高温安定相のル表面にコーティングした TiO2 の表面特性を厳密にコントロ

チルに変態すると，再び低温で保持してもアナターゼには戻ールする必要があることを意味している．しかし，ミクロらない．

ン・サブミクロンレベルの表面粗さや， TiO2 の結晶性や結以下に，湿式プロセスならびに乾式プロセスによる TiO2晶構造，親水性・疎水性などのコーティング皮膜の物理的・皮膜の作製について説明する．ただし，本稿では TiO2 皮膜

化学的性質の相違が骨伝導性におよぼす影響についての統一をコーティングした生体材料の動物生体内埋植(in vivo)評価

的な見解は未だに得られていない．本稿では，複雑な表面形を念頭に置いているため，特にことわりのない限り，作製ま状を有する場合の多いインプラントにも対応が可能な湿式プま材の結果ではなく， 121 °C の水蒸気環境下で 20 min 間保

ロセスにより，チタンに各種の TiO2 コーティング処理を施持するオートクレーブ滅菌処理後の結果を示すこととする．

名古屋大学エコトピア科学研究所准教授(〒4648603 名古屋市千種区不老町)
名古屋大学エコトピア科学研究所副所長，教授
Surface Modification of Titanium and Its Alloys for the Biomaterials and Osteoconductivity Controlling; Kensuke Kuroda, Masazumi
Okido(EcoTopia Science Institute, Nagoya University, Nagoya)
Keywords: surface treatment, TiO2, hydrophilicity, hydroprocessing, hydrothermal treatment, implant
2013年11月 5 日受理[doi:10.2320/materia.53.52]



最近の研究




酸 化 条 件 に よ り 作 製 し た TiO2 皮 膜 表 面 の SEM 写 真 を 示

水溶液中陽極酸化法

し，表には，それらの作製条件ならびに皮膜の分析結果の酸性，アルカリ性，中性の水溶液中で， Ti をアノード極

一部を示す．全ての Ti 試料に対して，表面をエメリー紙なとして電解することにより，緻密で密着性に富む TiO2 皮膜

らびにアルミナ懸濁液を用いて湿式研磨し，鏡面仕上げしたが Ti 表面に生成する．TiO2 皮膜の膜厚や表面粗さ，結晶構

のち，皮膜作製を行った．陽極酸化には，二極法を用い，造は，電解条件により異なるが，一定温度において，同一の25 °C に保持した各種の水溶液中で， 0.1 Vs－1 の速度で，目種類，濃度の水溶液を用いた場合には，印加電圧に強く依存標とする電圧まで上昇させた．最大電圧は， TiO2 皮膜が同し，印加電圧が大きいほど膜厚が厚くなる(25) ．また，用いじ膜厚(120 nm)となるように変化させた((a),

た水溶液中に存在するイオンが TiO2 皮膜中に混入すること(j))．成膜前後の試料表面の粗さ測定には，非接触のレーザもよく知られている(26)．

ー顕微鏡を用い，150 mm×112 mm の範囲で測定し，算術平図((a)～(c), (e)～(j), (l))に，純 Ti 表面に種々の陽極

図1( c) ,(g)～

均表面粗さ Ra(JIS B 0601)により評価した．比較的低い電各種のプロセスによって Ti 表面に作製した TiO2 皮膜の表面 SEM 写真((a)～(o)は，表 1 に対応する)．

表1

各種のプロセスによる TiO2 皮膜のコーティング条件と生成した皮膜の特性．
TiO2 コーティング

陽極酸化

熱酸化

酸化性水溶液浸漬

結晶構造

膜

厚

Ra/mm

(a)

0.1M H2SO4, 100 V――

anatase120 nm0.08(b)0.1M H2SO4, 200 V――

anatase＋rutile



0.11

(c)

0.1M H3PO4, 100 V――

anatase120 nm(d)

0.1M H3PO4, 70 V

673 K, 2 h, air―(e)

5M H3PO4, 200 V――

amorphous

ca. 3 mm

0.45

(f)

0.1M H3PO4, 200 V――

anatase＋rutile



0.11

(g)

0.1M CH3COOH, 70 V

―

―

0.11

(h)

0.1M Na2SO4, 65 V

―

―

0.08

( i)

0.1M NH3aq, 80 V

―

―

( j)

0.1M NaOH, 80 V

―

―

0.09

(k)

0.1M NaOH, 50 V

673 K, 2 h, air

―

0.10

( l)

0.1M NaOH, 200 V――

anatase＋rutile



0.13

0.08
0.09

anatase120 nm

0.10

(m)

―

―

0.1M HNO3＋4.4M H2O2
80°
C, 20 min.

anatase(hydrogel)

0.6 mm

0.10

(n)

―

673 K, 2 h, air―rutile120 nm

0.09

―

―

0.06

( o)

ま て り あ 第53巻 第 2 号(2014)
Materia Japan(aspolished)圧を Ti 試料に印加し，電解中に皮膜の絶縁破壊ならびにスロセス)のみによるアナターゼ型 TiO2 の生成法が報告されパークが発生しない場合には，初期表面粗さを維持したアナている(31) が，著者らは，熱酸化の前処理として，前述の陽ターゼ単相の皮膜が生成した．一方，より高電圧を印加し，極酸化法によって，あらかじめ Ti 表面にアナターゼ皮膜を電解中にスパークが断続的に発生した場合には，表面粗さは生成させた試料を400°
Cにおいて熱酸化させるといった湿式増大し，アナターゼとルチルの混合皮膜となり，皮膜は厚く法と乾式法を組み合わせた二段階のプロセスによって，陽極成長し，干渉色は示さない((b), (e), (f), (l))(27)．さらに，

酸化 TiO2 皮膜が成長したアナターゼ単相の皮膜を作製する

図には示していないが， 200 V を超える極めて高い電圧をことができることを報告した(図 1( d )( k))(32)．単独の熱酸

Ti 試料に印加すると，連続的に激しいスパークが生じ，細化法によって薄く生成したルチル型 TiO2 皮膜は，陽極酸化孔を多数有する TiO2 皮膜が作製できることも報告されていアナターゼ皮膜と同様に，干渉色を示し，初期研磨粗さを維る( Plasma Electrolytic Oxidation ( PEO )処理，( Micro Arc持した平滑な表面を有している．しかし，さらなる高温下でOxidation ( MAO )処理)(28) ． 4 M 以上の濃厚 H3PO4 水溶液生成させたルチルと TiO の混合皮膜は，膜厚が厚くなり，中で，スパークを発生させながら 200 V 程度まで電解を継干渉色を示さず，極めて粗雑な表面となる．

続した場合には，表面粗さならびに膜厚ともに増大し，皮膜.

中にリン酸イオンを多量に含有したアモルファス状態の骨伝導性評価TiO2 皮膜が生成する(e)(29)(30)．ただし，上述のいずれの手法によっても，ブルッカイト型の TiO2 皮膜は生成しない．


酸化性水溶液浸漬法

アノード電解による Ti の表面酸化(陽極酸化)の代わり

インプラントの生体活性・生体親和性を評価するためには，生体外にて行う in vitro 評価あるいは生体内にて行う invivo 評価 のい ずれか が使 用さ れる． in vitro 評価に おい ては，その手法は，擬似体液浸漬や細胞培養などを用いて行わに，酸化剤を含む酸性水溶液への Ti 基材の浸漬によっても，れるが，その評価法は研究者によって全く異なる場合が多い．

Ti 表面に TiO2 皮膜を作製することができる．酸化剤には，

in vivo 評価についても同様であり，動物種，年齢(週齢)，H2O2 がよく使用される．温度， H2O2 濃度，酸の種類と濃埋植部位，埋植期間が異なるだけでなく，機械的評価による度，水溶液の pH により， TiO2 皮膜の生成の可否や生成速ものや組織学的評価によるものなど研究者により異なる評価

度が異なり，生成した TiO2 皮膜の特性も大きく変化する．

法が採用されている．このように多種多様な評価法が採用さ

図 1 ( m )に， 80 °C に保持した 4.4 M H2O2 と 0.1 M HNO3 をれている現状においても，結果の相互の摺合せはほとんど行

含む酸化性水溶液に 20 min 間，Ti を浸漬し，アナターゼ型

われておらず，in vitro 評価結果と in vivo 評価結果が一致しTiO2 皮膜を生成させた試料表面を表す．この場合には，極ない場合も散見される．本稿では，前述の方法によって表面

めて結晶性の低いゲル状の TiO2 皮膜が生成する(18)(29) ．酸処理した Ti インプラントを 8 週齢の雄性ラット脛骨に 14 d

種として， HNO3 以外の，例えば H2SO4 などを用いた場合埋植する in vivo 評価法を採用し，インプラント/生体組織のでも，水溶液の pH をコントロールすることにより，同様に界面の光学顕微鏡観察によって，インプラント表面への硬組

低結晶性の TiO2 皮膜が生成する．成膜条件を変化させるこ織の生成率(骨インプラント接触率， RBI )を次式により算とにより，皮膜の膜厚のミクロンレベルのコントロールは可出 し ， 骨 伝 導 性 を 評 価 し た ( 3) ． ま た ， 得 ら れ た 結 果 を能である．しかし，Ti の溶解をともないながら TiO2 が生成

TukeyKramer 法によって統計学的に処理し，5未満の誤するため(18)，サブミクロンレベルの厳密な膜厚制御や表面差範囲で有意差が認められるものに を付した．

粗さ制御は難しく，浸漬前の初期状態に比べて，著しく Ra

RBI()＝値は増大する．結晶構造については，アナターゼ型 TiO2 皮

インプラント表面に硬組織が生成している部分の長さの合計
骨内に埋植したインプラントの長さ膜を生成させることはできるが，ブルッカイト型やルチル型の TiO2 は生成しない．また，本法の単独使用だけでは，

.

TiO2 皮膜の結晶性制御は困難であるが，引き続き水熱処理

骨伝導性に影響をおよぼす因子

等の他のプロセスによる処理を行うことにより，ゲル状を維持したまま結晶性制御は可能となる．



熱酸化法

インプラントの骨伝導性には，インプラント表面にコーティングした皮膜の作製プロセス，表面粗さ，皮膜厚さ，結晶構造，結晶性，親水・疎水性など様々な因子が影響をおよぼ

乾式プロセスである熱酸化法によっても，Ti 表面に TiO2

すと考えられている．しかし，いずれも in vivo 評価結果に皮膜を形成させることができる．Ti を400°Cの低温で単純に基づく検討は少なく，骨伝導性へのそれらの影響は十分には大気下で熱酸化させると，種々の因子を制御しても，ルチル

明らかになっているとはいえない．以下に，上記の評価法を構造の TiO2 が生成し，アナターゼ型 TiO2 を作製するのは用いて，骨伝導性への影響因子について検討した結果を示す．

困難である(図 1(n ))．さらに高温の 1100°
C 以上に保持すると，ルチル型 TiO2 と TiO の混合皮膜となる．成島らによって，雰囲気・温度を制御した乾式プロセス(二段階熱酸化プ






表面粗さ

インプラント表面のミクロン，サブミクロン・レベルの表

最近の研究

面粗さの骨伝導性への影響について検討した．なお，機械的なアンカー効果を期待したマクロ表面粗さや形状による骨伝
導性への影響が無視できないことは既に明らかとなっているが(33)，ここでは，おおむね Ra/mm＜1 の表面粗さに限定して議論することとする．
砥粒径の異なる研磨紙ならびに Al2O3 研磨粒子を用いて異なる表面粗さの Ti 基材を作製し，これに 0.1 M H2SO4, 0.1
M H3PO4, 0.1 M NaOH 水溶液中で，陽極酸化処理を施すことにより，表面粗さの異なる TiO2 皮膜を作製し，これを in

図2

陽極酸化法により Ti 表面に作製した TiO2 皮膜の算術表面粗さ Ra と骨インプラント接触率 RBI
(皮質骨部)．有意差検定 p＜0.05■ (c)，■ (a)，■ (j)，□ (o)((a)(c)(j)(o)は，表 1 に対応する)

図3

各種プロセスにより Ti 表面に作製した TiO2 皮膜の骨インプラント接触率 RBI (皮質骨部)．有意差検定 p＜0.05((c)(d)(j)(k)(m)(n)(o)は，表 1 に対応する)

vivo 試験に供した．電解電圧は，図 1 ( a )( b )( j )の条件とそれぞれ同様のものを使用し， TiO2 の結晶構造の相違ならびに皮膜の膜厚の RBI 値への影響を無視するために，試料への印加電圧をコントロールして作製したアナターゼ型 TiO2のみを使用した(膜厚 120 nm )．図に， TiO2 皮膜の RBI
値におよぼす表面粗さ Ra の影響を示す．材料表面のマクロ
ならびにミクロの表面凹凸が骨伝導性に影響をおよぼすとの報告は多いが，本研究で検討した表面粗さの範囲内では，研磨ままの Ti 基材(□)の表面粗さの影響は顕著ではない．またいずれの水溶液中で作製した陽極酸化 TiO2 皮膜においても，Ra/mm＞0.3 では，表面粗さの影響は認められず，RBI
値は，おおむね20にとどまっている．一方，Ra/mm＜0.3
においては， Ra 値の低下にともなって， RBI 値の増大が認められる．さらに Ra / mm ＜ 0.3 においても，用いた水溶液
 において詳述
種によって RBI 値が異なることもわかる(4.する)．これは，表面コーティング物質や表面特性の相違によって，骨伝導性におよぼす表面粗さの影響は異なることを
意味する．



TiO2 皮膜作製プロセスと TiO2 の結晶構造

図に， RBI 値におよぼす TiO2 作製プロセスの相違による影響を示す．ここでは，酸化性水溶液浸漬法により作製した TiO2 皮膜( m )を除き，全ての膜厚は 120 nm ，表面粗さ
Ra は，おおむね 0.1 mm に統一した試料を用いて評価を行

伝導性を有しているものではなく，その作製プロセス等によっては，骨伝導性が大きく変化する場合があることを意味する．
TiO2 皮膜の結晶性った．まず，アナターゼ型 TiO2 皮膜について考察する．ス

図に，RBI 値におよぼす TiO2 皮膜の結晶性の影響を示

パークの生じない陽極酸化法や酸化性水溶液浸漬法により作す．ただし，ここでは，皮膜作製プロセスとして陽極酸化製した TiO2 皮膜( c )( j )( m )は，研磨まま材( o )より大きい

法(29) ならびに酸化性水溶液浸漬法(34) を取り上げ， TiO2 結RBI 値を示している．しかし，陽極酸化法のみによって高い晶構造としてアナターゼ型を取り上げた．アナターゼの結晶

RBI 値を示した試料に熱酸化を行う二段階処理を施すと，性評価法として， X 線回折分析チャート中のメイン・ピー

RBI 値は研磨まま材とほとんど同じ値まで低下し，同じアナクである 2u ( deg., CuKa )＝ 25.28 の半値幅を用いた．陽極

ターゼ型 TiO2 であっても，その作製プロセスによって，明 において述べるとおり，用いた水溶酸化法においては，4.

らかに RBI 値が変化することがわかる．また，湿式のプロ

液種が RBI 値に影響をおよぼすことから，水溶液種としてセスのみによって作製した TiO2 皮膜の RBI 値が高い傾向を

H3PO4 水溶液のみを使用し， H3PO4 濃度を 0.1 ～ 14 M まで示している．一方，熱酸化により作製したルチル型 TiO2(n)変化させることにより，結晶性の異なる TiO2 皮膜を作製しの RBI 値は，研磨まま材( o )とほとんど同等であり， TiO2

 で示した手法によって作た．酸化性水溶液浸漬法では，2.

皮膜コーティングによる骨伝導性向上は認められない．さら製 し た TiO2 ゲ ル 皮 膜 に 対 し て ， 引 き 続 き 180 °
Cにおけるに，二段階処理によって作製したアナターゼ型 TiO2(d)(k)NH3 水溶液中水熱処理を行うことにより(18)，結晶性を変化と単独の高温酸化によって作製したルチル型 TiO2(n)の RBIさせた．図 4 より，陽極酸化法により作製した TiO2 皮膜

値がほとんど同じであることから，アナターゼとルチルとい(■)では，結晶性が低い方が，RBI 値が高い傾向が認められった結晶構造による差は認められないこともわかる．以上のる．ただし，アモルファス状の TiO2 皮膜は多量の PO43－ を

結果は，骨伝導性物質といわれている TiO2 が単純に高い骨 にて検討
含有するので(29)，この影響については，次節 4.

ま て り あ 第53巻 第 2 号(2014)
Materia Japan



図5
図4

Ti 表面に作製した TiO2 皮膜の半値幅と骨イン
プラント接触率 RBI(皮質骨部)．((a)(c)(e)(m)は，表 1 に対応する)各種の水溶液中で Ti 表面に陽極酸化によって作製した TiO2 皮膜の骨インプラント接触率 RBI
(皮質骨部)と用いた水溶液の pH．((a)(c)(g)(h)(i)(j)(o)は，表 1 に対応する)

TiO2 皮膜が作製できなかったことから，皮膜中に含有する

する．一方，酸化性水溶液浸漬法では，逆の傾向を示した

PO43－ の骨伝性向上への寄与の効果を明確にはできていな(□)．すなわち，酸化性水溶液浸漬(m)に引き続いて水熱処

いが，皮膜への PO43－ 含有の有無による RBI 値への影響が理を施した TiO2 ゲル皮膜( p )の方が結晶性は向上するが，ほとんど認められないこと，ならびに H3PO4 水溶液中陽極

同時に RBI 値も増大するこ とがわかる．このことから，酸化よりも高い RBI 値を示す溶液種も存在することから，

TiO2 の結晶性と骨伝導性の間には，必ずしも一貫した相関

皮膜への PO43－ 含有による骨伝導性向上の効果は必ずしも関係は見出せない．さらに， 5 M 以上の高濃度 H3PO4 水溶有効であるとは言えない．

液中で作製したアモルファス状 TiO2 皮膜(e)(q)は，表面粗.

さ Ra / mm ＞ 0.3 であるにもかかわらず，大きい RBI 値を示
 で説明した表面粗さよりもさらにしている．すなわち，4.

強く骨伝導性に影響をおよぼす因子が存在することが予想で
きる．






表 面 親 水 性

TiO2 皮膜の表面親水性と骨伝導性(36)TiO2 皮膜表面の何らかの因子が骨伝導性に影響をおよぼTiO2 皮膜に含まれるアニオン・カチオン(35)

していることは明らかであるが，これまでの因子についての検討では，必ずしもその効果は明らかではない．そこで，材図は，陽極酸化処理に使用した水溶液の pH と RBI 値

料表面の状態を表すことができる別の因子あるいは見かけの と同様に，全てのの関係を示す．ただし，ここでは 4. 

因子について検討する必要がある．著者らは，材料表面の親TiO2 皮膜はアナターゼ型であり，膜厚は 120 nm，表面粗さ

水性・疎水性に着目し，これまでの in vivo 試験結果を水滴

Ra はおおむね 0.1 mm と統一した試料を用いて評価を行っ

接触角(WCA)により整理した．図に，種々のプロセスにた．前述のとおり，陽極酸化法により作製した TiO2 皮膜中よって作製した TiO2 皮膜表面の WCA 値と RBI 値との関係には，用いた水溶液に含まれるアニオンとカチオンが含まれを示す．ただし， WCA 測定には， 2 mL の水滴を用い，試ている(26) ．( a ) H2SO4 と( h ) Na2SO4 水溶液中で陽極酸化法

料作製後，動物埋植試験に供するまでに要する時間を考慮しにて作製した TiO2 皮膜の RBI 値において，いずれも SO42－て，各処理の後， 24 h 大気中に放置してから WCA を測定が含まれるが，RBI 値は大きく異なる．同様に，(h)Na2SO4

 から4.
 において検討した骨伝導性した．この図から，4.

と(j)NaOH 水溶液中で作製した TiO2 皮膜でも，RBI 値は大に影響をおよぼすと考えてきた因子によらず，単純に TiO2

きく異なり，TiO2 皮膜中に存在する Na＋ の影響は見出せな皮膜表面の WCA 値が小さい親水性表面ほど，高い RBI 値

い．さらに，(c ) H3PO4，( s) Na2HPO4 ，( j)NaOH 水溶液中を示すことがわかる．また，図には示していないが， Ra のでの結果も同様であり， TiO2 皮膜に含まれるアニオン，カ

影響については， Ra / mm ＞ 0.3 の TiO2 皮膜は， Ra / mm ＜

 で説明したチオンの明確な影響は認められない．なお，4.

0.3 の皮膜に比べ，わずかに RBI 値が小さくなる傾向が認め

高濃度 H3PO4 中陽極酸化によるアモルファス状の TiO2 皮られるものの，WCA 値の影響ほど，その効果は顕著ではな

膜 中に は， 多量 に PO43－ を 含ん でいる こと が皮 膜表面 のい．以上より，表面粗さの同等な試料においては， TiO2 皮

XPS 分析により明らかになっている(29)．しかし，H3PO4 以

膜表面の WCA 値によって RBI 値が整理でき，WCA 値が 4外の水溶液を用いた場合には，イオンを多量に含有する章で示した影響因子を包含した見かけの評価因子として有用



最近の研究

図6

陽極酸化によって作製した TiO2 皮膜表面の水滴
接 触 角 と 骨 イ ン プ ラ ン ト 接 触 率 RBI ( 皮 質 骨部 )． ◆ 5 倍 濃 度 PBS (－ )中 保 存 ， ■ 1 倍 濃 度
PBS(－)中保存((a)～(o)は表 1 に対応)

図7であると考えられる．


TiO2 皮膜表面の親水性保持ならびに超親水化

陽極酸化によって作製した TiO2 皮膜を蒸留水中
水熱処理したのち各種雰囲気中に保持したときの水滴接触角の経時変化．
●水熱処理直後に各雰囲気下で保持．○水熱処 理 後 24 h 大 気 中 で 保 存 後 ， 各 雰 囲 気 下 で 保持．((a)は表 1 に対応)

TiO2 皮膜の WCA 値が小さいほど， RBI 値が高いといった相関関係が得られた．ここでは， TiO2 皮膜の表面親水化をさらに進めて(WCA 値を低下させて)，骨伝導性への影響

は，水熱処理直後よりも低下し，さらに親水化が進行していについて検討した．一般に， TiO2 皮膜を高温の蒸留水中でることがわかる( 3)． 5 倍濃度の PBS(－)中に保存した場合

水熱処理したり，紫外線の照射や大気圧プラズマの照射によには(4)，この効果はさらに顕著となる．なお， 5 倍以上のって，表面に吸着している有機系汚染物質(いわゆるハイド

濃度のPBS(－)中に保存しても，表面親水性はこれ以上向上

ロカーボン)の分解・脱離による清浄化作用によって，WCA

しないこと，ならびに PBS(－)中に保存すると，TiO2 皮膜＜10(deg)の表面親水性が創出できる．しかし，上記の手法の表面には， Na＋ や Cl－ 等の PBS(－)中に存在するイオンによって清浄化(親水化)した表面を空気中に保存すると，表が多量に吸着していることを確認している．また，各雰囲気

面にはハイドロカーボンが再吸着し，親水性が急速に失われ中に保存したとき，最終到達 WCA 値は初期 WCA 値に依存

る(36)．したがって，ハイドロカーボンのほとんど存在しなすることもわかる(○，●)．さらに，水熱処理等によって表い蒸留水中に表面清浄化材料を保存すれば，その表面親水性

面を清浄化させずに 5 倍濃度 PBS (－)中に保存した場合にが維持されるものと考えられる．あわせて，各種のアニオも，極めてゆっくりではあるものの徐々に表面は親水化する

ン・カチオンが含まれる水溶液中に保存すれば，表面親水性が，水熱処理等による表面親水化直後の試料(●)が示すが維持されるのみならず，イオンの表面吸着によって，さらWCA 値には達しない．

なる親水化が期待できる．180°
Cで 180 min 間，蒸留水中で表面を親水化・保持した TiO2 皮膜試料をラット埋植直前

水熱処理を施し，親水性表面とした TiO2 皮膜を，各種の雰に PBS (－)から取り出し，生理食塩水にて洗浄の後，ただ囲気中で保存し， WCA 値の経時変化を調べた(図)．ここ

ちに埋植試験に供した結果を図 6 中に併せて示す(◆，で，水熱処理条件として180°
C，180 min 間を選定したのは，■)．これより，水熱処理後に PBS (－)中に保存し， WCA

150 °C 以上( 210 °C 以下)の水熱処理では， 180 min 以下で 15値を低下させた TiO2 皮膜の RBI 値が極めて高く，これは，deg の WCA に到達し，さらなる処理時間延長によっても，

 で示した各 TiO2 試料の結果の外挿線上にあり，TiO2 皮
5.

WCA 値は低下しないといった理由による．なお，一般に生膜の表面親水性を向上させると，骨伝導性が向上することを

体材料表面の滅菌に用いられるオートクレーブ滅菌処理条件

意味している．現段階では，親水性表面ほど，RBI 値が高く

( 121 °
C ， 20 min ) で は ， 表 面 の 親 水 化 が 十 分 で は な い ．

なる理由について，全てが解明されているわけではないが，WCA 値の測定においては，保存環境中から試料を取り出

親水性表面には，細胞接着性タンパク質であるフィブロネク

し，ブロワーにて表面に残存する水分を十分に除去してからチンなどが多量にかつ選択的に吸着しやすく，これによって測定に供した．これより，大気中に保存した TiO2 皮膜の表骨形成細胞の接着性が著しく上昇することが明らかとなって面親水性は時間とともに失われていくのに対し(1)，蒸留水

いる(37)(38)．

中に保存したものは，浸漬初期においてわずかな WCA の上昇を認めるものの，その後，親水性が維持されていることが

研磨まま Ti 表面の親水化と各種バルブメタルへの応用

わかる(2)．さらに，各種の無機イオンを含有するリン酸緩 な ら び に 5.  で取り上げた親水性表面は，全てが5. 

衝生理食塩水( PBS (－))中に保存した試料表面の WCA 値

TiO2 皮膜であることから，図 6 で示した結果が TiO2 皮膜

ま て り あ 第53巻 第 2 号(2014)
Materia Japan表面特性と骨伝導性の関係について概説した．生体材料の骨伝導性向上を目的とした表面改質に関する研究は極めて多く，既に医療現場で用いられているものも少なくない．しかし，本稿で取り上げた骨伝導性への影響因子については，研究者あるいは研究手法により異なる見解が示されている場合が非常に多く，このような現状は，生体材料，なかでもその表面改質を主な研究課題としている著者らにとって，研究の方向性を定めにくくしていると言っても過言ではない．本稿
で示した，「骨伝導性の高い材料は親水性表面を有する」という実験結果は，まだ研究途中にある数少ない限られた結果
図8

各種バルブメタルならびに Ti 合金の親水化の有
無 に よ る 骨 イ ン プ ラ ン ト 接 触 率 RBI ( 皮 質 骨部)．○研磨まま材，●親水化処理材，●○
TiO2 コーティング材
1Ti, 2Nb, 3Ta, 4Zr, 5Ti29Nb18Ta
4.6Zr, 6Ti13Cr1Fe3Al, 7Ti6Al4V, 8
Ti6Al7Nb

特有のものであるかどうかを検討するために以下を行った．
これは，研磨ままの Ti や Ti 合金もその表面を親水化させることができれば，表面に意図的に皮膜を形成させなくとも骨伝導性が向上し，従来から行われてきた「生体活性物質」のコーティング工程が省略できるなど，プロセス的にも極めてメリットが大きい．さらに， Ti に限らず，高耐食性金属である Zr ， Nb ， Ta やそれらの合金などの骨伝導性を要す
る生体材料への応用が考えられる．親水化プロセスとして，
 で述べたとおり，蒸留水中水熱処理，紫外線照射，大気5.

圧プラズマ照射などが挙げられるが，いずれも表面清浄化というほとんど同じ効果を示すことから，ここでは蒸留水中水
熱処理を取り上げた．また親水性保持には，同様に，5 倍濃度 PBS(－)浸漬を選定した．基材には，Ti, Zr, Nb, Ta の純金属のほか， Ti 6Al 4V ELI ， Ti 6Al 7Nb の a ＋ b 型 Ti
合金，Ti29Nb19Ta4.6Zr と Ti13Cr1Fe3Al の b 型 Ti
合金を用いた(濃度はいずれも mass )．これらの基材に対する親水化処理の有無による骨伝導性への影響を，図に示す(39)．すべての基材において，研磨ままの状態では，WCA
は 60 ～ 80 ( deg )程度を示すが，親水化処理を施すと， TiO2
皮膜と同様に， WCA ＜ 10 ( deg )となり， Ti や各種の Ti 合
金だけでなく，Zr, Nb, Ta の純金属も上述の親水化処理によって，基材表面を超親水性にすることができる．またこれらの親水性表面を持った基材の RBI 値も，親水性 TiO2 皮膜と同様に，極めて高い値を示す．以上のことから，研磨ままの状態では骨伝導性の高くない Ti, Zr, Nb, Ta の純金属や各種の Ti 合金でも，それらの表面に骨伝導性物質をコーティン
グせずとも，上述の親水化処理によって，基材表面を超親水性にすれば，高い骨伝導性を示すことを意味している．

.

お わ

り

に

これまで著者らが検討を進めてきた TiO2 コーティングのに基づくものであり，今後多くの研究者の方々の協力により，更なる検討を加えていかなければならないものと考える．

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1000.
(19) Y. 
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Jeong, A. Wennerberg and T. Albreksson: Biomater., 23(2002), 491
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(21) B. Yang, M. Uchida, H. 
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最近の研究

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(26) J. 
H. Lee, S. E. Kim, Y. J. Kim, C. S. Chi and H. J. Oh:
Mater. Chem. Phys., 98(2006), 3943.
(27) D. Yamamoto, I. Kawai, K. Kuroda, R. Ichino, M. Okido and
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(28) J. Li, L. Wan and J. Feng: J. Mater. Proc. Technol., 209(2009), 762766.
(29) D. Yamamoto, T. Iida, K. Kuroda, R. Ichino, M. Okido and A.
Seki: Mater. Trans., 53(2012), 508512.
(30) 黒田健介，市野良一，興戸正純国立大学法人 名古屋大
学 ， 酸 化 チ タ ン 被 膜 材 料 及 び そ の 製 造 方 法 ， 特 願 2009 
168468, 2009年 7 月．
(31) T. Okazumi, K. Ueda, K. Tajima, N. Umetsu and T. Narushima: J. Mater. Sci., 46(2011), 29983005.
(32) D. Yamamoto, I. Kawai, K. Kuroda, R. Ichino, M. Okido and
A. Seki: Bioinorg. Chem. Appl., 2012(2012), ID 495218.
(33) Y. Yoshida, K. Kuroda, R. Ichino, N. Hayashi, N. Ogihara and
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( 34 ) 野田秀和，黒田健介，興戸正純，市野良一，上田正人，池田勝彦日本金属学会，秋期講演大会，(2010).
(35) D. Yamamoto, T. Iida, K. Arii, K. Kuroda, R. Ichino, M. Okido
and A. Seki: Mater. Trans., 53(2012), 19561961.
(36) D. Yamamoto, K. Arii, K. Kuroda, R. Ichino, M. Okido and A.
Seki: J. Biomater. Nanobiotech., 4(2013), 4552.

ま て り あ 第53巻 第 2 号(2014)
Materia Japan(37) M. Omori, S. Tsuchiya, K. Hara, M. Fujio, K. Kuroda, A. Yajima, M. Okido, H. Hibi and M. Ueda: 28th Annual Meeting,Academy of Osseointegration, (2013).
(38) J. Wei, T. Igarashi, N. Okumori, T. Igarashi, T. Maetani, B.
Liu and M. Yoshinari: Biomed. Mater., 4(2009), 045002.
(39) M. Zuldesmi, A. Waki, K. Kuroda and M. Okido: J. Biomater.
Nanobiotech., 4(2013), 284290.
★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
黒田健介
1996年 名古屋大学大学院博士課程後期課程修了，博士(工学)1999年 カナダ・トロント大学生体医学工学研究所
2009年 名古屋大学大学院工学研究科准教授
2012年から現職
専門分野生体材料学，表面処理工学◎湿式や乾式の各種プロセスを駆使し，機能性材料の作製プロセス開発からリサイクルまでの広範な研究に従事．近年は，金属系生体材料の表面処理に精力的に取り組む．

★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

黒田健介

興戸正純



力学特性を傾斜化させたベータチタン合金による人工股関節用ステムの開発
長谷川 正
小 林 智 生 瀬 川 勝 敬
正 橋 直 哉1 花 田 修 治2

)
)

遠位部先端付近に生じる大腿痛(thigh pain)も低ヤング率化

.

は じ

め

に

で抑制できると考えられている．しかし，高強度と低ヤング率はトレードオフの関係にあるため，合金化，粒子分散，塑

生体適合性に優れる b TiNb 基合金は低ヤング率を示すこ性加工などの手法だけでは両特性の共存は容易ではない．そとから整形外科分野における医療デバイス用生体骨代替材料

こで，本合金の優れた冷間加工性を利用して，溝ロール圧延として注目され，多くの合金が研究開発されてきた．開発合およびスウェージ加工による強加工でヤング率を低下させた金の実用化においては，生体安全性，生体親和性，耐久性な後，冷間型鍛造・機械加工でステムを作製してからネック部

どの生体適合性を十分に満足させたうえで，従来のデバイスのみを部分的に加熱処理することにより，力学特性を近位部を超えた高機能の付与が必須である．さらに，素材コストやから遠位部にかけて傾斜化させ，近位部の高強度と遠位部の製造コストを低減させるために，レアメタル・高融点金属の低ヤング率を両立させる新しいステム製造法を開発した．

使用量節減，低融点化による簡易な溶解法確立，優れた塑性
加工性・成形加工性，良好な時効硬化性など解決すべき課題

. 低 ヤ ン グ 率 化

は多い．著者らはこれらの課題を高レベルでクリアできる合金として b Ti33.6Nb4Sn(本稿での組成は mass)をTi に b 安定化元素 Nb を臨界組成以上に合金添加すると選択し，医療デバイスへの応用例として人工股関節用 Ti 合

高温の b 相が室温で存在するようになり，低ヤング率はこ

金ステムの開発を行った．本稿では力学特性について紹介すの臨界組成付近の b TiNb 合金で得られることが理論的にもるが，本合金の生体安全性については東北大学医学研究科お実験的にも明らかにされている．単結晶を用いた最近の研よび一般財団法人日本食品分析センターで確認している．

究(1)(2) によると，ヤング率 E には著しい異方位( E100 ＜ E110

ステムの力学特性としては，ネック部での高強度と大腿骨＜ E111 )があり，低ヤング率を示す組成は電子/原子比( e / a )固定部および遠位部での低ヤング率が同時に求められる．ネ

4.1付近にある．この結果から低ヤング率の医療デバイスをック部ではステムの可動域を大きくするために細径が望まれ開発するには合金の e/a が4.1になるように調整した〈100〉方

るので，体重を支えるうえで高強度が不可欠である．一方，位の単結晶が候補材となるが，コストと強度に課題を残して

大腿骨固定部あるいは遠位部ではヤング率の違いによる応力いる．そこで注目されるのが加工集合組織の利用で，〈100〉

遮蔽(stress shielding)に起因した骨萎縮や骨劣化を抑制する

方位を制御できれば多結晶でも低ヤング率が期待できる．しために皮質骨に近い低ヤング率が要請される．また，ステム

かし，そのような集合組織形成は b TiNb 基合金ではこれま瑞穂医科工業株式会社常務取締役
セイコーインスツル株式会社マイクロエナジー開発課長TDF 株式会社生産技術部長
東北大学金属材料研究所
1)附属研究施設関西センター教授 2)名誉教授
Development of Hip Prosthetic Stems Fabricated by
Mechanical Propertiesgraded Beta Ti Alloy; Tadashi
Hasegawa, Tomoo Kobayashi, Katsunori Segawa,Naoya Masahashi, Shuji Hanada(Mizuho Ikakogyo Co., Ltd. Seiko Instruments Inc. TDF Corporation. Institute for Materials Research, Tohoku University)
2013年10月31日受理[doi:10.2320/materia.53.60]



で報告されていない．注目した開発合金は，低ヤング率化に有害な v 変態を抑制し，合金の融点を低下させる Sn を添加した b TiNbSn 3 元合金である．この合金系でも加工で集積しやすいのは，加工方向//〈 110〉であるが，それでも集積により，たとえば，減面率 86 までスウェージ加工した b
単相の Ti25Nb11Sn においてヤング率 53 GPa が得られている(3)．この値は合金組成の類似した b TiNbZrSn 合金単結晶の〈110〉方位のヤング率 56.3 GPa(1)に近いことから，加工集合組織の制御は低ヤング率化に有効であることが分かる．

b Ti 25Nb 11Sn の e / a は 4.2 で b 相安定化の臨界組成に近新技術・新製品図1

Ti33.6Nb4Sn および Ti36Nb4Sn の応力―ひ
ずみ曲線．

図2

引張強度とヤング率の熱処理温度依存性(7)．

いため，合金組成の調整だけでヤング率をさらに低下させるのは難しいと思われる．
強加工した b Ti 33.6Nb 4Sn ( e / a ＝ 4.2 )圧延板においては，応力誘起 a″マルテンサイトが圧延後も安定化して材料内に残留するため圧延方向に平行な〈 110 〉b と〈 010 〉a″の集合組織が形成され，各相のヤング率の異方性により圧延板のヤング率が低下すると説明されている(4)．溝ロール圧延およびスウェージ加工により減面率 91 の強加工を与えた Ti 
33.6Nb4Sn 丸棒においては，応力―ひずみ曲線が高応力まで直線的となり(図)，応力負荷/除荷のサイクル試験において応力ヒステリシスがほとんど現れなくなる．すなわち，

図3673 K で 5 h 熱 処 理 し た と き の 光 学 顕 微 鏡 組
織(7) ．( a )スウェージ方向直角断面．( b )スウェ
ージ方向平行断面．

a ″のほぼ完全安定化が可能である．この直線の傾きから求めた(b＋a″) 2 相繊維組織をもつ丸棒加工材のヤング率および体積率と，a″が応力誘起されない b 単相の Ti36Nb4Sn

度としては最高レベルの 850 MPa が確認された．図 2 には丸棒加工材(図 1)のヤング率から，複合則を用いて計算した

応力―ひずみ曲線の変形初期の直線の傾きから求めたヤング〈 010〉a″のヤング率は 38 GPa と推定された(5)(6)． a ″の集合率の結果も同時にプロットされている．523 K 以下の熱処理

組織制御は低ヤング率化に効果的である．

ではヤング率は上昇しないことが分かる．

.

高 強

度

化

. ス テ ム 製 造 法

b Ti 33.6Nb 4Sn をスウェージ加工あるいは溝ロール圧

上述した b Ti33.6Nb4Sn の強加工(溝ロール圧延＋スウ

延により強加工すると繊維組織が発達し，加工方向直角断面

ェージ加工)による低ヤング率と強加工後の熱処理による高には VGS(Van Gogh Sky)組織と呼ばれる，結晶粒界が極端強度をステム内で両立させるための新しいステム製造法を確に湾曲した組織が形成される．〈 110 〉b 集合組織をもつ丸棒立した(図)(7)．熱間鍛造した素材丸棒を冷間溝ロール圧延の溝ロール圧延またはスウェージ加工では，〈 110 〉b に直角

またはスウェージ加工してから，(a)ステム最終製品形状をな 2 組の〈 111 〉b すべりの活動が制限され，塑性変形はその考慮して最適長さに切断し，(b)両端をさらにスウェージ加他 2 組の同一面内にある〈 111 〉b すべりによる平面ひずみ変工する．( c )冷間で曲げ加工してから，( d )冷間型鍛造でニ形で進行するため，結晶粒界での塑性ひずみの適合性からこアネットシェイプに成形加工した後，(e)機械加工により最の特異な組織が形成されると考えられている．加工度ととも

終製品形状とする．開発した b Ti 33.6Nb 4Sn は熱伝導率に組織は微細化し，時効硬化も顕著になる．図は圧延とスが小さいので，ステムネック部を部分加熱することにより近ウェージの複合加工(減面率 91)した b Ti33.6Nb 4Sn を位部から遠位部にかけて大きな温度傾斜を与えることができ

423 ～ 1073 K の温度範囲で熱処理( 5h )したときの引張強度る．また，加熱方式および熱遮蔽システムの最適設計によの熱処理温度依存性で，673 K で 1200 MPa を超えるピーク

り，温度傾斜を所望の範囲に制御することも可能である．一強度が得られる．この高強度は，高加工で生成した VGS 組

例として，開発したステムを使ってネック部端を( a ) 673 K

織の特徴を維持したまま b 粒内に a 相(hcp)が微細析出するおよび( b ) 798 K で 5 h 部分加熱保持したときに発生する温( 図) こ と に 起 因 す る(7) ． 同 じ 条 件 で 熱 処 理 し た b Ti 

度傾斜の測定結果を図に示す．熱電対による温度測定は白33.6Nb4Sn の室温大気中で行った疲労試験(応力比0.1での点の位置でステム表面から厚さの 1 / 2 の深さ(紙面に垂直)

一軸引張/引張，周波数 10 Hz )では生体用 Ti 合金の疲労強で行った．温度傾斜熱処理後，ステム中心軸に沿って 3 mm

ま て り あ 第53巻 第 2 号(2014)
Materia Japan

の異なるステムについても同様に傾斜化できることを確認した．冷間塑性加工によるニアネットシェイプのステム作製技
術開発および低ヤング率と高強度をステム内に両立させる加工熱処理技術開発はいずれも世界初であり，高機能人工股関
節用ステムの早期実用化を目指して薬事承認に必要とされる原材料の同等性，形状の同等性，性能の同等性に関する各種
非臨床試験を実施し，医療機器戦略相談制度を活用した薬事申請の段階にある．

.

ま

と

め

本稿では，汎用性の高い装置を使い，冷間塑性加工，熱処
理，機械加工という簡便な工程で人工股関節用高機能チタン
合金ステムを製造する方法を紹介した．ここで開発した製造
図4

冷間加工，機械加工によるステム製造工程．

法によると，ステム近位ネック部に高強度を，近位大腿骨固定部および遠位部に低ヤング率を付与させることが可能であることから，ステムが現在直面している課題，すなわち，ネック部の可動域増大，応力遮蔽による骨萎縮・骨劣化の抑制，大腿痛軽減を一挙に解決できると考えられる．
本稿の一部は科学技術振興機構支援事業「研究成果最適展
開支援プログラム」(H2224)により行われた．支援事業においては，ステムデザインに関して東北大学医学研究科
井樋栄二教授，同山田則一助教に，応力遮蔽に及ぼす弾性率の影響のシミュレーションに関して宮崎大学テニュアトラッ
ク推進機構山子剛助教にご協力いただいた．この場をお借りしてお礼申し上げる．

.
図5

ステムネック部端を(a)673 K と(b)798 K に加熱したときステム内に生成される温度分布．



特｢体内埋設用インプラントとその製造方法」特許出願

200686229


許登録4714875(2011年 4 月 8 日)．

｢体内埋設用インプラントおよびその製造方法」特許出願200876404

登録5267973(2013年 5 月17日)．

｢低ヤ ング 率 b 型チ タン 合金 」特 許出 願 2008 297686

厚さの平行板(紙面に平行)を切り出し，ステム各部の硬度分

布を測定した．次に， 91 (圧延＋スウェージ)加工した丸

登録5143704(2012年11月30日)．

棒および機械加工により最終製品としたステム各部から採取した硬度試験片を 423 ～ 1073 K の温度範囲で 5 h 熱処理し文

献たときの硬度値と比較することにより，ステム各部の強度およびヤング率を推定した．ネック端を 673 K に加熱したときは，ブラスト部から遠位部にかけて温度は 500 K 以下であり，ステム軸方向に〈 110 〉b と〈 010 〉a″の集合組織が XRDで確認されたことから， 40 GPa の低ヤング率が保たれること，ネック端を 798 K に加熱したときは，ネック部の強度は 1200 MPa となり，ブラスト部から遠位部にかけてヤン
グ率は 60 GPa から 40 GPa へ連続的に変化することが分かった．
ステム開発においてはすべての患者の体格に適応できるよ
うにサイズの異なる多種類のステムを製造する．ここでは最小ステムの力学特性の温度傾斜について紹介したが，サイズ( 1 ) Y. W. Zhang, S. L. Li, E. G. Obbard, H. Wang, Y. L. Hao and
R. Yang: Acta Mater., 59(2011), 30813090.
( 2 ) S.H. Lee, M. Todai, M. Tane, K. Hagihara, H. Nakajima and
T. Nakano: J. Mech. Behav. Biomed. Mater., 14(2012), 4854.
( 3 ) T.
K. Jung, S. Semboshi, N. Masahashi and S. Hanada: Mater.
Sci. Eng., C, 33(2013), 16291635.
( 4 ) H. Matsumoto, S. Watanabe and S. Hanada: Mater. Trans., 46(2005), 10701078.
( 5 ) S. Hanada, N. Masahashi and T. K. Jung: Mater. Sci. Eng. A,
588(2013), 403410.
( 6 ) S. Hanada, N. Masahashi, T. K. Jung, M. Miyake, Y. S. Satoand H. Kokawa: J. Mech. Behav. Biomed. Mater., in press.
( 7 ) S. Hanada, N. Masahashi, T. K. Jung, N. Yamada, G. Yamako
and E. Itoi: J. Mech. Behav. Biomed. Mater., 30(2014), 140149.

新技術・新製品

高張力薄鋼板の溶接継手強度を向上させる
パルススポット溶接技術の開発
谷 口 公 一1澤 西 央 海2)
) 池 田 倫 正1
)
小椋
智1

) 廣 瀬 明 夫2
)

.

は じ

め

に

自動車の軽量化および衝突安全性向上を両立する材料として高張力鋼板の適用，特に，引張強さ 980 MPa 以上の高張力鋼板の適用が進んでいる．車体の組立工程において，これらの鋼板を有効に活用し，適用推進していくためには，溶接技術，プレス技術などの利用加工技術が非常に重要となる．
自動車車体の組立溶接には，抵抗溶接，アーク溶接，レー図1

ザ溶接などが用いられるが，最も多く使用される抵抗スポッ
ト溶接は 1 台当たり 3000 ～ 6000 点の溶接箇所がある．一

鋼板引張強さと引張せん
断強さおよび十字引張強さの関係(板厚 1.6 mm)．

図2

十字引張試験後の代表的な破断形態．

方，車体の衝突安全性を確保する上では，各種車体部材における溶接部の強度確保が性能保証の面で重要となる．したがって，車体への高張力鋼板適用を進めるためには，抵抗スポ

偏析の影響が指摘されており(1)，十字引張強さの劣化を解決

ット溶接部の継手強度向上技術の開発が必須といえる．

する方法としてテンパー通電法が提案されている(2)．通常，

図に板厚 1.6 mm の引張強さ 590 ～ 1180 MPa 級鋼板の抵抗スポット溶接によって得られるナゲットは硬いマルテン

二枚重ね継手における引張せん断強さおよび十字引張強さ

サイト組織となるが，得られたナゲットに後通電(テンパーを，図に十字引張試験時の破断形態の一例を示す．引張せ通電)することでマルテンサイト組織を焼き戻しするというん断強さは鋼板引張強さの向上とともに増加する傾向にある方法である．しかし，テンパー通電法では，ナゲットが軟化

が，十字引張強さは 980 MPa 以上では逆に低下する傾向にするために継手の引張せん断強さが低下するという問題があある．また，十字引張試験において， 590 MPa 級鋼板は母り，加えて，十分な焼き戻し効果を得るためには再通電前の材または熱影響部で延性的に破断するプラグ破断であるのに冷却時間が 1 s 程度必要になること，また，ナゲット径が小対し， 980 MPa 級以上の鋼板ではナゲット(溶接凝固部)でさくなるとテンパー電流で再溶融が生じるため焼き戻し効果

脆性的に破断する界面破断を示し，継手強度低下の原因となが得られないという施工性の課題もあった．

っている．

そこで，テンパー通電法よりも短時間で高張力鋼板の抵抗

高張力鋼板での界面破断の要因としては，十字引張試験時

スポット溶接継手の十字引張強さを向上させ，かつ引張せんのナゲット端部での応力集中増大，およびナゲット内での P

断強さの低下が生じない溶接法として，短時間・高電流通電の発熱を活用した抵抗スポット溶接技術「パルススポット溶

JFE スチール株式会社 スチール研究所 接合・強度研究部
1)主任研究員 2)研究員
大阪大学 大学院工学研究科
1)助教 2)教授
Development of Resistance Spot Welding Process to Improve
Joint Strength of High Strength Steel Sheets Using High Short
Current ``Pulse Spot Welding''; Koichi Taniguchi, Chikaumi
Sawanishi, Rinsei Ikeda, Tomo Ogura, Akio Hirose(
JFE Steel Corporation. Osaka University)
2013年10月31日受理[doi:10.2320/materia.53.63]

ま て り あ 第53巻 第 2 号(2014)
Materia Japan接」(3)(6)を開発した．以下，本開発技術について紹介する．

.

パルススポット溶接の溶接プロセス

短時間・高電流通電における溶接部の発熱形態

板厚 1.6 mm の 1180 MPa 級高張力鋼板の二枚重ね板組みについて，図に示すような溶接電流パターンを加えた場合



図3

テンパー通電の溶接電流パターン．
図6

図7

図4

パルススポット溶接の溶接電流パターン．

従来溶接とパルススポット溶接の断面マクロ組織．

後通電電流が 6 kA の場合の溶接中の温度分布および電流密度分布(本通電電流6 kA）．

図8




ナゲット端部のミクロ組織．

新溶接プロセスによる継手強度向上機構

上述した短時間・高電流通電によるナゲット周辺での優先的発熱現象を活用して，テンパー通電よりも短い時間で継手強度向上を可能とする抵抗スポット溶接技術「パルススポッ
ト溶接」を開発した．図に新溶接プロセスの溶接電流パタ
図5

後通電電流が 20 kA の場合の溶接中の温度分布および電流密度分布(本通電電流20 kA）．

ーンを示す．ナゲットを形成する本通電の後に，冷却と短時間・高電流のパルス通電を 2 回繰り返す溶接電流パターンとすることで，本通電で得られたナゲットを効率的に短時間再加熱することを可能にしている．

の数値シミュレーションを行った．図中に示す各名称はナゲ

パルススポット溶接の効果を板厚 1.6 mm の 1180 MPa 級ットを形成する本通電，無通電状態で加圧保持する冷却，ナ

高張力鋼板の二枚重ね溶接で検討した．溶接条件は，本通電ゲットを再加熱する後通電である．溶接条件は，本通電電流

を 電 流 5.5 kA ， 通 電 時 間 14 cycles ， パ ル ス 通 電 を 電 流 9

6 kA，本通電時間 16 cycles/50 Hz，冷却時間 100 cycles/50

kA ，通電時間 3 cycles ，冷却時間 8 cycles とし，加圧力はHz ，電極による加圧力 4.41 kN とした．図に，後通電電

3.5 kN とした．図に，従来溶接(本通電のみ)とパルスス

流 6 kA の場合の本通電後の溶接中温度分布および電流密度

ポット溶接によって得られた溶接部断面マクロ組織を示す．

分布の変化を示す．通電によって生じる抵抗発熱と電極およ

エッチングはピクリン酸飽和水溶液である．パルススポット

び鋼板への伝熱による冷却効果のバランスにより，ナゲット

溶接では従来溶接では現れないエッチングの濃淡によるリン部分が徐々に再加熱され，通電時間 10 cycles ではナゲット

グ模様が観察されており，図に示すナゲット端部における部分が焼き戻し温度に達していることが確認できる．しかミクロ組織においてもその状態は確認された．

し，後通電を 20 kA とした図の場合には， 1 cycle 通電時

図に， P の偏析状態を確認するために実施した EPMAにナゲットよりもナゲット周辺の電極近傍が高温に再加熱さマッピングの結果を示す．パルススポット溶接では従来溶接れる結果となった．後通電電流 6 kA の電流密度分布が比較の場合と比較して P 偏析が軽減されており，この差異がエ的均一であるのに対し，20 kA の場合には電極接触部近傍でッチング状態の濃淡差を生じさせたと考えられる．パルスス

高く，かつ 1 cycle 通電では電極による溶接部の冷却効果がポット溶接では，パルス通電時の再加熱によってナゲット内作用し難い状態であるため，電極近傍がより加熱されたものの P が拡散したためと推定される．

と考えられる．



次に，溶接部の硬さ分布を比較した結果を図に示す．両

新技術・新製品

図9

ナゲット端部での P の EPMA マッピング結果．

図11

パルススポット溶接における継手十字引張強さ．

図12
図10

十字引張試験後の溶接部の破断状態．

従来溶接とパルススポット溶接の溶接部硬さ分布．

.

実績と将来性

溶接方法とも同様な硬さ分布を示しているが，パルススポッ
ト溶接では，従来溶接と比較して，母材マルテンサイト組織

パルススポット溶接は，従来溶接に対して溶接継手強度のの焼き戻しによって生じる溶接熱影響部での軟化領域が拡大向上および破断形態の向上を可能とし，さらに，従来の継手する傾向が確認された．パルススポット溶接では，溶接熱影

強度向上対策であったテンパー通電と比較して溶接時間を短響部が加熱され易い状態にあったと考えられる．一方，ナゲ

縮でき，適正パルス電流範囲が広い施工性に優れた抵抗スポ

ット硬さはほとんど低下しないことも確認された．

ット溶接技術である．

 ナゲットの以上の結果より，パルススポット溶接では，◯本技術は，自動車車体の溶接組立ラインでの適用に向け，

 熱影響域拡大によるP 偏析軽減によるナゲット靭性向上，◯既に自動車会社との検討を開始しており高い評価を得ていナゲット端部での応力集中緩和，の二つの効果による継手強る．今後，車体軽量化に向けて高張力鋼板の適用拡大を考え度向上が期待された．

る上で，非常に有効な溶接技術になるものと期待される．

.

パルススポット溶接による継手強度向上

パルススポット溶接による継手強度向上の効果を，板厚1.6 mm の 1180 MPa 級高張力鋼板の二枚重ね溶接継手にて.

工 業 所 有 権

本開発技術に関しては，基本特許として特許第5201116号を取得し，関連特許として10件を出願している．

評価した．図に，パルス電流と継手十字引張強さの関係を示す．パルス電流以外の溶接条件は前項と同様とした．従来

文

献

溶接の継手強度 7 kN に対し，パルススポット溶接ではパル
ス電流 8 kA で継手強度 12 kN を示しており，顕著な継手強度向上効果が確認された．さらに，パルス電流 7 kA から 9
kA の幅広い範囲で継手強度は向上しており，溶接施工性も良好であることが確認された．
また，図にパルス電流 8 kA における十字引張試験後の破断状態を示す．従来溶接ではナゲット内にき裂が進展して破断していたが，パルススポット溶接ではナゲット内にはき裂が進展しておらず，良好なプラグ破断形態を示していた．
ナゲット靭性向上およびナゲット端部での応力集中緩和の効
果により，継手強度が大幅に向上したものと考えられる．

ま て り あ 第53巻 第 2 号(2014)
Materia Japan( 1 ) 西 武史，斉藤 亨，山田有信，高橋靖雄製鉄研究，第307号，(1982), 56
62.
( 2 ) 例えば，溶接学会抵抗溶接研究委員会編スポット溶接・下抵抗溶接現象とその応用，(1982), 39など．
( 3 ) 谷口公一，沖田泰明，池田倫正，遠藤 茂溶接学会全国大会講演概要集，第87集，(2010), 96
97.
( 4 ) 谷口公一，貞末照輝，伊木 聡，池田倫正，遠藤 茂溶接学会全国大会講演概要集，第89集，(2011), 45.
( 5 ) 澤西央海，小椋 智，廣瀬明夫，谷口公一，池田倫正，遠藤茂 ， 安 田 功 一  溶 接 学 会 全 国 大 会 講 演 概 要 集 ， 第 89 集 ，(2011), 8
9.
( 6 ) 谷口公一，池田倫正，大井健次溶接学会全国大会講演概要
集，第90集，(2012), 240
241.



半導体機器ヒートシンク用 CrCu 複合材料
「JC' CREP」の開発
寺 尾 星 明1和田浩2
小日置英明
))太 田 裕 樹 松 原 行 宏

.

は じ

め

に

.

ヒートシンクに適用するための方策

光通信や無線通信，あるいは，インバータなどに使用されヒートシンク用途では，相手材の種類と接合温度により要ている半導体の高出力化が進展しており，社会基盤として重求される熱膨張率は異なってくるが，12×10－6/K 以下とす

要な電子機器の安定性を維持するためには，半導体から発生る必要がある．また熱伝導率は既存のヒートシンク材と同等する熱を効率良く機器外に逃がすヒートシンク(放熱板ある以上であることが要求される．図に German モデル(1) のいは放熱部品)が重要な役割を果たしている．

計算結果と開発した Cr Cu 材の熱特性を示す． W Cu 材でヒートシンクには，半導体素子として使用される Si, SiC,

多用されている 90 mass  W Cu の熱伝導率は 180 W / mK

GaAs など，あるいは，パーケージに使用される Al2O3 や

程 度 で あ る ． German ら の モ デ ル に よ る 計 算 で は ， 50

AlN などのセラミックやコバール材(FeNiCo 合金)と同等

massCrCu とすると熱伝導率は 175 W/mK で熱膨張率はの低熱膨張率が要求され，かつ熱伝導率が高いものが求めら

13.5×10－6/K となる．

れる．そのような要求を満たす素材として，従来，粉末冶金

このような高 Cr 配合率 CrCu 材の製造には，凝固偏析が法による WCu 材や MoCu 材が使用されてきた．しかし，大きい溶解法ではなく， Cr 粉末を成形，焼結した後純銅をW や Mo はレアメ タルであり 鉱石産地も 限られる ことか

溶浸し複合化する粉末冶金法が最適である．最大の開発課題

ら，高価で供給安定性に大きな問題がある．さらに，WCu 熱処理と◯ 圧延の Cr 組
である熱特性の向上については，◯材や MoCu 材は塑性加工性に乏しく，複雑形状のプレス加織制御の二つの方法により熱膨張率の低減を図った．さらに工は難しいため，部品形状にするには切削加工が中心とな

Cu 材と CrCu 材とのクラッド化と圧延により熱膨張率の低る．ただし，難切削材でもあり，ヒートシンクの部品形状に減効果を維持しかつ熱伝導率の向上を図り，ヒートシンク用

仕上げるまでのプロセスのコスト面でも課題を有している．

途への適用範囲の拡大を目指した．

そこで Cr に着目し開発を行った．Cr は熱膨張率，熱伝導率ともに W や Mo より素材特性は劣るものの，同じ 6A 族
であり，また Cu との固溶限が低いため Cr Cu 複合材料の形成が可能である．また，生産量は W, Mo と比較して 100
倍以上あり，地政学的リスクも少ないことから安価で，供給は安定している．ただ， Cr と Cu を単純に複合しただけでは熱特性の点で WCu 材，MoCu 材の代替することはできないため，熱特性を向上させる独自の方策が必要となる．

JFE 精密株式会社1)取締役 2)素形材部 次長
JFE スチール株式会社スチール研究所 主任研究員
Development of CrCu Composites for Heatsink of Semiconductor Devices; Hoshiaki Terao, Hiroshi Wada, Hideaki
Kobiki, Hiroki Otaand Yukihiro Matsubara(JFE Precision Corporation, JFE Steel Corporation)
2013年10月31日受理[doi:10.2320/materia.53.66]



図1

開発した CrCu ヒートシンク材の熱特性．

新技術・新製品

図2

.

図3

50 massCrCu 材における時効温度と熱膨張率
との関係．

図4

50 massCrCu 材における圧下率と熱膨張率との関係．

溶浸性に及ぼす Cr 焼結体の残留炭素，酸素の影
響．

ヒートシンク用 CrCu 溶浸体の検討

溶浸体中に空孔が残留すると，ヒートシンク用途に必須の
Ni メッキ不良や熱特性の劣化を招く恐れがある．また，常温付近で脆性を示す Cr 粒と Cu 相との間に空孔や有害な介在物がないことが良好なプレス加工性や圧延性を得るための必要条件となると考えられる． Cr 粉末は不純物が少ない溶解精錬法の純クロムの粉砕粉末(100 メッシュ)を採用したが，それでも粉末表面には C, O が残留しており，焼結によ法は，はんだ付けの用途では適用可能であるが，823 K よりりこれらを十分低減しないと溶浸性に大きく影響を与えるこ

高いロウ付を行うと Cr の 2 次析出物が粗大化して熱膨張率とが判明した．図に示すように，Cr 焼結体中の C, O 含有低減効果が少なくなるため，この用途には適用は難しい．

量をともに 0.01 mass程度以下とすることにより，空孔お
よび残留介在物のないヒートシンク用の溶浸体を得ることに.

圧延による熱膨張率の低減成功した．この溶浸体は加工性に優れプレス加工が可能であることを確認した．

これまでの報告(2)と異なり，高 Cr 配合率 CrCu 材は圧延によって小さな圧下率でも熱膨張率が低減することを確認し

.

熱処理による熱膨張率の低減た．また，健全な溶浸体は，圧下率 98 以上の冷間圧延が中間熱処理無しで可能であることも確認した．ただし，冷間

これまでに 15 massCrCu 溶製材を用いた基礎研究にお圧延板には耳割れが見られ，また板表面にも Cr 粒の割れやいて，圧下率99.5以上の強加工を行うことにより熱膨張率

Cr 粒と Cu 相間の剥離等の微細な欠陥が発生していた．こが低減することが報告(2) されている．これは， Cr 粒が高圧

れらは 353 K 以上の温間圧延の導入により解消でき，表面下率の圧延により細分，延伸されて Cu 相との界面の表面積

欠陥がなくヒートシンクに適用できる健全な圧延板を得るこが増加したためと推定されている．筆者らはこのような状態とに成功した．図に示すように，圧下率が高くなるにつれを熱処理に伴う Cr の 2 次析出により実現し，熱膨張率を低て，熱膨張率は低下していく．一方熱伝導率では圧下率が減させることを試みた．溶浸により Cu 相中に Cr は僅かに90 程度まで厚さ方向の熱伝導率が低下しその後は一定と固溶する．クロム銅( JIS Z3234 )では，溶体化処理によりなる結果となり，図に示すように，厚さ方向の熱膨張率はCr を固溶後急冷，時効熱処理により材料を硬化させてい圧延面方向に比べて低い．このため圧延板の場合，圧延面方る．この硬化は Cr の 2 次析出物によるものであるが，析出

向，厚さ方向ともに放熱されるヒートシンクには適用可能と物が小さすぎて熱膨張率の低減には寄与しない．そこで，考えられるが，厚さ方向のみの放熱が必要なヒートシンクのCr を固溶後に急冷せず，徐冷してから時効熱処理すること場合には，機能が十分発揮できない可能性がある．

で，大きな Cr の 2 次析出物とし， Cu 相との界面の表面積を増加させ熱膨張率を低減できるとする仮説をたて検証した．

.

Cr
Cu と Cu のクラッド化による熱特性の向上

50 mass  Cr Cu 溶浸体に対して， 1473 K 溶浸後炉冷( 1.8
Ks 保持後， 473 K まで 2.7 Ks で冷却)後時効熱処理を行っ

幅広い用途のヒートシンクに Cr Cu 材を適用するためにた．時効は，保持温度を変化させて水素 3.6 Ks 保持にて処は，厚さ方向の熱特性を改善する必要があるが，熱膨張率を理した．その結果，図に示すように，時効により熱膨張率低下することなく厚さ方向の放熱性の改善を図るためには，が低下する現象を発見した(3)．ただし，この熱処理による方

熱伝導率の高い材料とクラッド化することが有効と考えられ

ま て り あ 第53巻 第 2 号(2014)
Materia Japan



図5

図7

CrCu 材ヒートシンクプレス加工品(a)と光通
信半導体パッケージの外観写真(b)．

表1

ヒートシンク材の切削加工性及び塑性加工性比較．
WCu 材MoCu 材CrCu 材

切削加工

×

△

○

冷間圧延

×

△

○

プレス加工

×

△

○

段差プレス加工××○

CrCu 圧延材とクラッド圧延材の熱特性比較．

 圧延による Cr 粒組織の制御，◯
 Cu 材と Cr 制御，◯

Cu 材のクラッド化と圧延，以上 3 つの独自のプロセス

開発により，ヒートシンク用途に使用可能とする性能を具備することに成功した．
図6

クラッド圧延材の断面組織例(a)と段付きプレス
加工例CrCu 材圧延断面組織写真(b)．



熱間圧延は不要で，温間圧延にて表面欠陥のない圧延板が得られ，ヒートシンク用途にて必須の Ni メッキが可能で，はんだ付け，ロウ付けも可能である．



WCu 材， MoCu 材より硬度が低く，表に示すようる．そこで Cr Cu 材に純 Cu 板を接合して，その圧延加工に WCu 材，MoCu 材より切削性，塑性加工性に優れ性や熱特性への影響を検討した．55 massCrCu 溶浸材とる．図 6(b)の断面組織写真に示すように，段差のつい

純 Cu 板を積層して拡散接合した後，圧下率96～98まで圧延してクラッド圧延材を製作した．熱特性が単純複合則に従たプレス加工が可能である．


圧延材，クラッド圧延材ともに複雑形状なプレス加工がうとすると，純 Cu 板と接合することにより熱伝導率は改善可能であることに加えて，切削加工が必要な場合でも切される．一方で，熱膨張率は純 Cu 板の体積分大きくなるは削性が良好であることから，部品への加工プロセスコス

ずであるが，図 5 に示したように， Cr Cu 圧延材と比較して，熱膨張率が同様のレベルとなるクラッド圧延材は厚さ方

トを大幅に低減できる．
Cr Cu 材およびクラッド圧延材は密度が 7.9 ～ 8.5× 103

向，面方向ともに Cr 熱伝導率が 70～80 W/mK 向上した．

kg/m3 と WCu 材，MoCu 材より低いため部品軽量化

図(a)に開発したクラッド圧延材の断面組織例を示す．ク

も期待できる．

ラッド圧延材はプレス加工性も良好である．

.
.

特

許

開発した CrCu 材ヒートシンクの特長
国 内 特 許 は ， 第 4138844 号 ， 第 4213134 号 な ど 登 録 計 9

光通信，無線通信用途を中心に商品化に成功し量産を開始した．図に光通信の光半導体用パッケージへの適用例を示件，その他公開 5 件．海外特許は，米国，中国，韓国，欧州に 2 件登録，一部審査中である．

す．さらにインバータなどへの適用範囲拡大を図っている．
開発した Cr
Cu 材ヒートシンクの特長は以下の通りである．


材を使用していることから，材料の原料コストを低減かつ安定化できる．
Cr は，熱膨張率，熱伝導率ともに同じ 6A 族の W, Mo
 熱処理による Cr の 2 次析出物のより劣っているが，◯献ヒートシンクで使用されている WCu 材，MoCu 材の原料である W, Mo 材より安価で，安定供給可能な Cr文( 1 ) R. M. German, K. F. Hens and J. L. Johnson: The International
Journal of Powder Metallurgy, 30(1994), 205215.
( 2 ) 三原邦照，栗原正明，大山好正，鈴木洋夫古河電工技報，第107号，(2001), 5357.
( 3 ) 寺尾星明，小日置英明日本金属学会2012 年秋期講演大会概要集，(2012), 659.

新技術・新製品

耐応力緩和特性に優れた車載端子用
CuZn 系合金「MNEX」の開発
森

広 行
牧
1)

一 誠
山 下 大 樹
2)

表1

. 緒

言

近年，自動車の高度エレクトロニクス化に伴い，車載用電

MNEX 合金の化学組成(mass)．

Zn

Ni

Sn

P

Fe

Cu

10

0.6

0.6

0.04

0.01

残

子・電気機器の多機能化，高性能化が進んでいる．そのため端子コネクターについても小型化，高性能化のニーズが高ま加し，さらに Sn を 0.6 添加することによって，固溶強化っている．特に車載用端子コネクターには，確実に電気信号による材料強度の向上を図った．また Zn は銅価と比較してを送るために，高温環境下でもオス型端子とメス型端子間の約 4 分の 1 程度の価格で推移しており，これを 10 加える

嵌合接合力が落ちない高い信頼性が必要であり，その指標でことにより銅の使用量を削減し，金属価格の高騰リスクに対ある耐応力緩和特性に優れた銅合金が求められている．

応させている．また Sn はめっき材として使用されているこ

また，最近では銅価に代表されるように，金属価格高騰リ
スクが高まっている．そのリスクの低減や調達部品の最適化などでユーザーからはコストパフォーマンスの高い銅合金が望まれている．

とから，これを含むことでスクラップの再利用が可能とな
り，環境負荷を低減させている．
Cu Zn 系合金は原料コストの点では他の銅合金と比較して非常に優れている一方で，車載端子用銅合金として用いるためには耐応力緩和特性の大幅な向上が必須であった．この.

本合金開発のコンセプト

耐応力緩和特性を向上させることを狙って， Ni, Fe およびP を加えた．添加した元素の一部を微細析出物として生成さ車載端子用銅合金として，従来は高品位・高価格のコルソ

せ，残りを固溶させた．このことにより，微細析出物によるン系合金(Cu NiSi 系合金)が，その強度と加工性により利耐応力緩和特性の向上に加え，固溶 Ni および P がコットレ用されていた．しかしながら，金属価格の高騰リスクの高まル雰囲気を形成することにより，転位の引きずり抵抗を高めりを受けて，高性能で価格面に優れた銅合金が強く求められて(1)(3)， CuZn 系合金の耐応力緩和特性を大きく向上させていた．そこで，我々はその期待に応えるために，安価な亜た．

鉛( Zn )を使用することで高価な銅とニッケルの使用量を従来のコルソン系合金と比較して約 1 割削減し，原料コストを低減させながらも，一般的な製造工程で製造可能であり，十分な特性(強度，曲げ加工性)と極めて優秀な耐応力緩和特性を持った CuZn 系合金「MNEX」を開発した．
本合金の代表組成を表に示した．本合金は Zn を10添

.

本合金の特徴

耐応力緩和特性

図に，試験片を圧延方向と直角をなす方向(Transverse
Direction, TD )から切り取り， 150 °C における MNEX 合金と他の合金の残留応力率を測定した結果を示した．残留応力
三菱マテリアル株式会社 中央研究所 金属材料研究部
1)副主任研究員 2)主任研究員
三菱伸銅株式会社 技術部 北本研究グループ副主任
Development of High Stress Relaxation Resistance CuZn Alloy, ``MNEX''; Hiroyuki Mori, Kazunari Makiand Daiki
Yamashita(Mitsubishi Materials Corporation, Central
Research Institute, Mitsubishi Shindoh Co., Ltd.)2013年11月 8 日受理[doi:10.2320/materia.53.69]

ま て り あ 第53巻 第 2 号(2014)
Materia Japan

率とは，弾性範囲内の負荷(0.2耐力に対して80の負荷)をかけて150°
Cで1000時間保持した後にどれだけばね保持力が残留しているかを示す指標で，この値が100に近い程，耐応 力緩 和特 性が優 れて いる(4) ．車載 端子 用銅合 金で は150°
C, 1000時間後の値として 80程度を求められることが

多い．



図 1 よ り ， Cu Zn 系 合 金 で あ る C2600 ( Cu 30  Zn ) は

MNEX 合金中における析出物のサイズ分布を示した．サイ

150°
C, 1000 時間後の残留応力率が 30程度，代表的な銅合ズ分布を評価するために，対数正規分布関数を適用した(5)．

金のりん青銅( C5191, C5210 )が 50 程度であるのに対し，実験的に得られたサイズ分布と対数正規分布曲線はよく一致

MNEX 合金は80となっており，コルソン系合金の耐応力している．図 5 より，析出物はサイズが 10 nm 以下の非常緩和特性に匹敵している．図に， MNEX 合金中の析出物に微細なものが大部分を占めることがわかる．さらに TEMの TEM 観察写真とその分布を示した．図 2 より， MNEX

観察の結果から微細析出物の多くは粒内に均一に析出してい合金中には粒径が 20 nm 以下の微細な析出物が多数析出した．このような微細析出物は転位の運動に対する障害物としていることが認められた．図および図に，粒径が 10～て作用すると推察され，強度の増加および耐応力緩和特性の20 nm の析出物の TEM EDX による定性分析結果および電向上に寄与していると思われる．また，母相に対して，

子回折像の一例を示した．本結果から，これらの微細析出物

EDX や EPMA による定性分析を実施した結果， Zn, Sn のは， Ni, Fe および P からなる六方晶の( Ni, Fe )2 P 粒子であ他に Ni, P の一部も固溶していることが確認された．Sn, Ni,

る こ と が わ か っ た ． 図  に TEM 観 察 の 結 果 か ら 求 め た

P の原子は焼鈍中に拡散し，転位の周囲にコットレル雰囲気を形成するものと考えられる(1)(3)．その結果，転位のひきずり抵抗が上昇し，耐応力緩和特性を向上させているものと考えられる．


機械的特性および曲げ加工性

表に，MNEX 合金の機械的特性，150°
C, 1000時間後の
残 留 応 力 率 お よ び 導 電 率 を 示 し た ． こ こ で RD ( Rolling
Direction ) , TD はそれぞれ試験片を圧延方向およびそれと直角をなす方向からとったことを示す． MNEX 合金は導電率が30IACS を超えており C2600に代表される黄銅系合金の25～27IACS よりも高く，車載端子用銅合金として使用するには十分な値である． MNEX 合金の強度は RD および

図1

各合金の残留応力率の時間依存性．
(150°
C, 1000 hrs, TD，厚さ0.25 mm)

図4



図2

MNEX 合金中の析出物観察結果．
(a) TEM 写真 (b) 析出物の分布

図3

析出物の EDX による定性分析結果．

図5

析出物の電子回折像([12̃0]入射)．

MNEX 合金中の析出物粒子サイズ分布．

新技術・新製品表2

MNEX 合金の緒特性(厚さ0.25 mm)．

方向0.2耐力
(MPa)

引張強度
(MPa)

残留応力率
()

RD

509

541

84

TD

528

572

80

導電率
(IACS)31

図7

各銅合金の Zn 添加量と残留応力率の関係．
(150°
C，1000 hrs，TD，厚さ0.25 mm)

うに不十分であった．MNEX 合金はこの CuZn 系合金の大きな弱点を克服し，特性とコストを両立させた次世代型の銅合金である．本合金にかかわる特許は日本特許第5303678号
として権利化され，世界各国に出願済みである．また，銅開図6

密着曲げ写真MNEX 合金の180°(幅10 mm，厚さ0.25 mm)．
(a) 曲げ部 (b) 断面観察写真

発協会(CDA)にて，C41125として登録された．

.

本合金の将来性，発展性

開発合金「MNEX」は，CuZn 系合金として極めて優秀
TD で，それぞれ 540 MPa 以上，570 MPa 以上となっておな耐応力緩和特性を持っており，従来のコルソン系合金と同りコルソン系合金などの車載端子用銅合金と比較しても遜色等の特性(強度，加工性)を有していることから，車載用端子のない値を有している．

コネクターの小型化に対応できる．また，リサイクル性にも微細析出物は強度と耐応力緩和特性の向上のほかに，粒界優れ，一般的なプロセスで製造できる上，高価な銅とニッケ

移動に対するピン止め効果もある． MNEX 合金においてもルの使用量を従来のコルソン系合金と比較して約 1 割削減

微細析出物が粒界に対するピン止めとして作用することによし，安価な Zn を使用することで原料コストを低減している

り，母相の結晶粒は 10 mm 以下に微細かつ均一に制御されため，金属価格高騰リスクも低減させている次世代型銅合金ている．したがって，表 2 で示した高い強度は Zn, Sn によである．

る固溶強化，微細析出物による析出強化および結晶粒微細化開発合金「MNEX」は，新興国の低価格帯自動車向けか強化(6)によるものと推察される．また結晶粒の微細化は強度

ら次世代の環境対応車向け車載用端子コネクターまで幅広いの向上のほかに，曲げ加工性も向上させる(7)．図の RD 方

展開を見込んでいる．

密着曲げ結果が示しているように， MNEX向に対する 180 °合金の曲げ加工性は良好である．このように，MNEX 合金

文

献は組成，析出物のサイズと分布および母相の結晶粒径を制御することにより，優れた耐応力緩和特性強度曲げバランスを発現させている．


MNEX合金の位置づけ

図に各合金の Zn 量と残留応力率の関係を示した． Cu 
Zn 系合金は銅合金として歴史も古く，高い強度，加工性を持つだけではなく，材料コストの面からも秀でた銅合金である．しかしながら，車載端子用銅合金として重要な耐応力緩和特性の点では図 7 に示した Cu Zn 系合金の特性が示すよ

ま て り あ 第53巻 第 2 号(2014)
Materia Japan( 1 ) 野村幸矢神戸製鋼技報，62(2012), 5358.
( 2 ) 西嶋文哉，野村幸矢，渡邊千尋，門前亮一日本金属学会誌，
72(2008), 427432.
( 3 ) 野村幸矢，三輪洋介，島田祐介，渡邊千尋，門前亮一日本
金属学会誌，74(2010), 325
330.
( 4 ) 宮 藤 元 久 ， 細 川 功 ， 津 野 理 一  伸 銅 技 術 研 究 会 誌 ， 28
(1989), 101108.
( 5 ) SungKyu Son，竹田真帆人，KyuSeop Park，三留正則，坂東義男， Ki Woo Nam and Chan Yong Kang 日本金属学会
誌，72(2008), 407412.
( 6 ) N. J. Petch: J. Iron and Steel Inst., 174(1953), 2558.
( 7 ) 山口 洋銅および銅合金，46(2007), 53
58.

エネルギー起源 CO2 の排出量は国内総排出量の約 15 に相当します．したがって，あまり知られていないのかもしれま
せんが，主な排出源である高炉の低炭素化は，地球温暖化問
題に直接大きく寄与します．鉄を作らなければ当然 CO2 排出量も減少しますが，そのような社会基盤がまだできていません．現状で銑鉄 1 t 当たりの製造に 300 kg 前後のコークスが必要ですが，還元ガス利用率の向上により 200 kg 台の低いコークス比操業の可能性があります．ただし，原料粒子の分散的な運動，気相との相互作用，熱と物質の移動，相変態などの現象が複雑に絡み合い，新たな操業設計は困難でした．そんなとき，数値シミュレーションが有効なアプローチ
であると思われました．修士課程在籍時に東北大学植田滋准教授，井上亮准教授(現秋田大学教授)ならびに加納純也教授から多くの御助言を賜りながら，粒子個々の運動を追跡可能な数値解析手法である離散要素法(DEM)を学び，これを並はじめに，本稿執筆の機会を頂き，関係各位に御礼申し上

列演算によって大規模化ならびに粗視化することで，不規則げます．この場をお借りして，私のプロフィールと研究活動

な充填層構造をある程度再現することに成功しました．博士

環境について時系列順に紹介させていただきます．

課程進学後は，室蘭工業大学埜上洋教授(現東北大学教授)ら

私は，岩手県沿岸北部の久慈市で育ちました．久慈市はの御支援を賜りながら，二流体理論に基づいた CFD とのカ2013 年の NHK 連続テレビ小説「あまちゃん」の舞台ですップリング手法( DEM CFD )による高炉の固気二相流モデが，かつてはそのイメージとは異なり砂鉄の産地，たたら製

ルへと拡張しました．これを用いて，粒子配置を考慮した高鉄の町でした．また，岩手県は伝統工芸品の南部鉄器，釜石

炉の低コークス操業時の通気性と高反応性コークスの還元速の日本初の製鉄高炉など鉄産業に密接な関わりがあり，これ度の同時評価法を学会で提案し，平成 25 年度俵論文賞を頂らが身近に感じられる環境でした．「材料工学」を専攻に選きました．微力ながら素材づくりの低炭素化に関わることがんだのもその影響ではなかったかと思います．

できたと感じ，大変嬉しく思っています．思えば，地元産業大学での講義を聴講しているうちに， 21 世紀においてである鉄・鋳造，大学で興味を持った環境問題，そして数値

は，エネルギー問題，地球環境問題が重大な問題であると感シミュレーションと，私の好きなものの組み合わせで研究をじるようになりました． CO2 などの地球温暖化ガス排出削続けることができたのは大変幸せなことでした．それだけに減のために，材料科学の分野では，次世代のエネルギー技術

本当に多くの方々の御協力なしには達成できない研究であとして燃料電池や超電導材料が特に注目されていました．しり，関係各位に心より感謝申し上げる次第です．

かし，私が選んだ卒業研究テーマは，鋳造合金の引け巣とい私は 2013 年 3 月に博士の学位を取得でき，同年 4 月より

うもので，材料生産の基礎研究でした．引け巣とは，溶融金北海道大学大学院工学研究院材料科学部門エコプロセス工学

属が凝固のときに収縮することで生じる空洞上の欠陥のこと

研究室にて助教として勤務しています．新たな研究環境は，で，その形成メカニズムは工学上重要ですが，環境問題とは

私にとって大変刺激的です．当研究室の鈴木亮輔教授は，チ

ほぼ無関係です．実はこのとき，流れの数値シミュレーショ

タンなど難還元性金属の溶融塩製錬をご専門に研究され，最ンに魅力を感じていました．引け巣の形状は複雑な溶融金属

近ではこれを応用した CO2 の直接分解や太陽熱発電の高効の流れや伝熱に大きく影響されるため，理論や実験による正率化などにも展開されています．また，菊地竜也准教授は，確な予測が大変難しいのですが，年々高速になっていくコン

新規な酸性水溶液を用いたアノード酸化によるナノポーラス

ピュータを活用し，時間と空間を細かく離散化して近似解を材料の創製に取り組まれ，新たなナノデバイスへの応用にも導くという方法が大変面白く感じました．指導教官の東北大挑戦されています．幅広い研究を行うことができる環境で，学安斎浩一教授は，有限要素法を用いた数値流体力学

新たなサイエンスを生み出すべく日々奮闘中です． 21 世紀( CFD )による鋳造設計の研究を長年続けておられ，研究室に入って早 13 年が過ぎ，素材産業を取り巻く環境はますまには多くの先輩方が在籍し，計算に関する多くの知識が集積す変化しています．材料工学もこのような変化に対する柔軟されていました．私の在籍期間は一年間だけ，かつ勉強不足

な対応力が求められますが，コンピュータやナノテクノロジでしたので，新たな発見はあまりできなかったのが心苦しいーなど進化を続ける技術と，先人の知恵が詰まった伝統的なですが，多くの楽しかった思い出があります．

技術とをカップリングすることで，視野を広げ，新たな研究

大学院進学後は，東北大学多元物質科学研究所にて有山達フィールドを生み出していきたいと思います．

郎教授(現名誉教授)の研究室に配属され，製鉄用高炉の低炭(2013年12月 4 日受理)[doi:10.2320/materia.53.72]

素化を研究テーマとして頂きました．鉄鋼業から排出される(連絡先〒0608628 札幌市北区北13条西 8 丁目)

は ば た く

本
会

告

会

記

事

2014年春期(第154回)講演大会事前参加申込みについて ……73
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…………………………………………………………………74
2014年春期講演大会期間中の託児室案内 ……………………74
2014 年春期講演大会機器・書籍・カタログ展示会出展募集および講演概要集 DVD ジャケット広告募集 …………………74
今後の春秋講演大会開催予定 …………………………………75
2014年秋期講演大会公募シンポジウムテーマ提案募集 ……75
新設研究会のご案内 ……………………………………………75
第62回論文賞候補論文推薦(自薦)のお願い …………………76
まてりあ賞(第 4 回)推薦(自薦)のお願い ……………………76
学術貢献賞(第12回)候補者推薦のお願い ……………………76
功労賞(第12回)候補者推薦のお願い …………………………76
奨励賞(第24回)候補者推薦のお願い …………………………76
村上奨励賞(第11回)候補者推薦のお願い ……………………76

支部行事……………………………76
掲示板………………………………77
企業求人情報………………………78
新入会員……………………………79
書評…………………………………80

次号予告……………………………80
会誌・欧文誌 2 号目次……………81
材料系学協会情報コーナー………82
行事カレンダー……………………83
追悼…………………………………85

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
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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 
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Transactions 」の総目次は，ホームページに掲載しております．

投稿規程・刊行案内・入会申込はホームページをご利用下さい．
ご連絡先住所変更等の手続きは本会ホームページ マイページ からできます．
★各種賞のご推薦(自薦)を募集しております．ご推薦をお待ちしております．

会告原稿の締切は毎月 1 日で，翌月号掲載となります．

会◆インターネットによる事前の大会参加および懇親会参加の申込み

告(ホームページもご参照下さい)

登録期間

年春期(第回)講演大会事前参加申込みについて
ただ今，春期講演大会の事前参加申込みを受け付けております．
以下のご案内と申込要領をご参照の上，お早めにお申込み下さい．
尚，事前参加申し込みは，インターネット申込となります(出来るだけインターネットによる事前申込をご利用下さい．）詳細は，右記
申込要領をご覧下さい．

月日(火)～月日(金)

終了(※講演発表・聴講するためには，大会参加申込みが必要です．
）

参加申込み URL http://www.knt.co.jp/ec/2014/jim_spg/index.html
予約申込締切後，予約申込者へ大会参加証，概要集 DVD を送付します．懇親会参加申込をされた方には，懇親会参加券もあわせてお送りします．なお，領収書は，別途ハガキにて郵送いたします．

◆期間中の主な行事日程
日

時

行

事

場

所

月日(金･祝)

900～ 940
950～1140

各賞贈呈式

70周年記念講堂

1300～
1200～1700

学術講演会
ポスターセッション

蔵前会館「くらまえホール」

1830～2030

懇親会

八芳園

学術講演会

南 2～4 号館，南 6～8 号館

学会賞受賞記念講演，本多記念講演
南 2～4 号館，南 6～8 号館

2 月21日以降は当日申込みとなります．
当日申込をご希望の方は，会場受付にて直接お申込み下さい．

◆大会参加費(講演概要集 DVD 代含む) ※年会費別
参加費・講演概要集 DVD ・懇親会の消費税扱いについては，
ホームページ(一覧表 PDF)をご参照下さい．
予約申込締切日

月
日(金)(申込および入金期日)

会員資格

当日申込
予約申込
(インターネット申込・ (懇親会会場受付)(大会会場受付・事前支払い)
現金払いのみ)月日(土)900～1700
月日(日)900～1630

学術講演会

南 2～4 号館，南 6～8 号館

1 階「ジュール」(〒1080071 東京都港区白金台 111  033441
7888)


懇親会会場八芳園

ま て り あ 第53巻 第 2 号(2014)
Materia Japan

正員・前維持員会社社員・鉄鋼協会会員9,000円

10,000円

6,000円

6,500円

非会員

一般

19,000円

20,000円

非会員

学生(大学院生含む)

14,000円

15,000円

学生員

◆懇親会費(消費税込み)

年春期講演大会期間中の託児室設置のお知らせ月日(金)(申込および入金期日)

予約申込締切日

当日申込
予約申込(懇親会会場受付)(インターネット申込･(大会会場受付・事前支払い)
現金払いのみ)2014 春期講演大会期間中，利用ご希望の方は申込要領をお読みの上，E
mail にてお申込下さい．
利用日時

2014年 3 月21日(祝・金)～23日(日)毎日，午前 930から午後 530まで
2014年 2 月 3 日(月)～3 月 7 日(金)東京工業大学 大岡山キャンパス(セキュリティ確保の一般

10,000円

12,000円

申込期間

同伴者(ご夫人またはご主人)

5,000円

5,000円

場

所

料

金

為，お申込者のみにご案内いたします．）

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

子供一人800円/時間 (託児室会場で当日払い）
日本鉄鋼協会・日本金属学会男女共同参画委員会ホーム

申込方法

ページ託児室案内記載の申込要領をお読みの上，3 月 7銀行振込みおよびクレジットカードをご利用頂けますが，お振込みの場合は，手数料をご負担願います．また，振込み後のご返金は日(金)までにホームページ(下記 URL )の託児室案内よ

致しかねます．2 月21日(金)の入金日をもって予約申込完了となりりお申込み下さい．

ます．

https://www.isij.or.jp/godo/isijjim/
株 ファミリー・サポート)よりご確認後，シッター会社(インターネット申込問合せ先
株 近畿日本ツーリスト東北

予約確認の返信メールをお送りします．
仙台団体旅行支店

株 ファミリー・サポート

申込・問合先〒980
0021 仙台市青葉区中央 1720
 0222224141

FAX 0222216188%

Email: khoshi＠familysupport.co.jp
住所東京都渋谷区代々木 15816 4F◆講演概要集 DVD のみ購入する場合
件名を「年春期講演大会講演概要集 DVD 購入申込」とし，(公益社団法人)全国保育サービス協会正会員
問合せ先(一社)日本鉄鋼協会
 033669
5931

 申込者氏名◯
 会員資格(会員番号も併記)◯
 申込数◯
 住所をご記入◯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．
定価10,500円

CLUB

FAX 0333773178%

 0333773177

Email: sendaidantai＠or.kntth.co.jp

会員価4,000円

BAMBINO担当者星

総務・会員グループ

金子智子

FAX 0336695934%

Email: kaneko＠isij.or.jp
日本鉄鋼協会・日本金属学会男女共同参画委員会ホーム

詳細情報

送料500円(消費税込み)

ページ
まてりあ

https://www.isij.or.jp/godo/isijjim/
第53巻 1 号35頁

参加申込・問合先〒980
8544 仙台市青葉区一番町一丁目1432(公社)日本金属学会
 0222233685

FAX 0222236312%

年春期講演大会機器・書籍・カタログ展示会出展募集
および講演概要集 DVD ジャケット広告募集(各ご連絡・お申込は，FAX でも可)

■機器・書籍展示Email: member＠jim.or.jp

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
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します．

出展料金

機器展示1 小間140,000円(税別)
書籍販売1 小間 90,000円(税別)

申込締切

2014年 2 月 6 日(木)■カタログ展示
2 点につき30,000円(税別)(1 点増すごとに 10,000円(税
別)追加)

出展料金
申込方法当日受付

リクルート関連の展示は会社案内他添付資料の 2 点で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30,000円(税別)，30部以内
2014年 2 月 6 日(木)済ませた後，鉄鋼協会受付で相互聴講の申込みをして下さい．
(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

申込締切

みが必要です料

金一般・学生・非会員を問わず同一料金
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■講演概要集 DVD ジャケット広告
原稿寸法

天地 118 mm×左右 120 mm

入稿形態

完全データ(4 色カラー)
掲載場所

頁

掲載料金

表紙 2 カラー
表紙 4 カラー1
1

50,000円
75,000円

申込締切日

◇

◇

◇

2014年 2 月 4 日(火)

■申込・問合先〒1040061 東京都中央区銀座 712
4(友野本社ビル)
株式会社

明報社

担当

 03
35461337(代)



後藤一哲

FAX 0335466306%

本 会 記 事

今後の春秋講演大会開催予定
2014年
秋期講演大会
2015年
春期講演大会
秋期講演大会

9 月24日(水)～9 月26日(金)名古屋大学

3 月18日(水)～3 月20日(金)東京大学駒場キャンパス
9 月16日(水)～9 月18日(金)九州大学伊都キャンパス■.

水素誘起超多量空孔研究会

設置期間

期年間

(年月～年月)水素誘起超多量空孔(Super abundant vacancies, SAV)生成は，水素を固溶した金属中で原子空孔の熱平衡濃度が数桁以上増加する現象で，深井らが発見してからちょうど 20 年になる．その機構
は，空孔が水素をトラップすることで生成エネルギーが低下するという単純なものであり，その一般性ゆえに金属の性質に極めて広範な影響をもたらすことが次第に明らかにされつつある．近年，陽電子消滅法による原子空孔分析や昇温脱離分析による水素分析の手法が発展し確立してきたことにより，空孔水素複合欠陥挙動に関し

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(木)

期日厳守ての理解が進んでいる．過剰な水素が存在することにより，金属原子の拡散過程(特に低温領域)の促進および空孔水素複合欠陥を核とした空孔クラスターの形成促進が明らかになってきた．また，第一原理計算などによる空孔水素複合欠陥の構造決定も進化してお会員の研究活動の一層の活性化を図ることを目的として，春秋講り，単なる現象論から原子論を基礎とした機構解明へのブレイクス

演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ルーが期待される．金属めっき膜の室温再結晶現象，金属の水素脆施いたしており，活況を呈しております．本年の秋期講演大会(名化や応力腐食割れ，核融合炉の脆化などに SAV は重要な役割を果

古屋大学)の公募シンポジウムテーマを募集いたします．次の要領

たしており，工業的にもその挙動解明の重要性をアピールする必要をご参照のうえ，活発な討論が期待できる有益なテーマを積極的にがある．本研究会において，材料特性と新規性のある構造解析結果

ご提案下さい．(提案様式は HP よりダウンロードして下さい．）との因果関係を明確にするための意見交換を行い，新規材料・プロ
セス開発に資することを狙うものである．

詳細まてりあ52巻12号586頁またはホームページ→講演大会
代表世話人

藤浪真紀
千葉大学大学院工学研究科

新設研究会のご案内教授&%
FAX 0432903503

Email: fujinami＠faculty.chibau.jp
本年 3 月から新たに下記の研究会が発足いたします．メンバー
として登録を希望される方は，氏名，勤務先，連絡先(E mail ad-■ .

チタン製造プロセスと材料機能研究会

dress 含む)を明記の上，世話人宛にお申込み下さい．研究会の活動期間は 1 期 5 ヶ年ですが，さらに活動を継続する場合は延長期

設置期間

期年間

間を 3 ヶ年を限度として更新することができます．
(研究会新設募集7 号会告/申請締切日9 月 1 日)(年月～年月)チタンの生産量は着実に増加しているものの，展伸材出荷量は年間10～15万トン程度に留まっている．この原因は Kroll 法に基礎をおく還元およびその後の溶解・塑性加工など各プロセスに起因した■ .

水素化物に関わる次世代学術・応用展開研究会

チタンとその合金の高価格にあるとされる．近年，新製錬法，精錬

設置期間

期年間

法(3D プリンティングを含めた)などにおいて新しいプロセスが提案されている．新規プロセスを利用して製造されるチタンとその合(年月～年月)

機能を備えた溶解法，低廉原料を利用した展伸材の製造，粉末冶金

水素貯蔵・透過材料や燃料電池・蓄電池関連材料などの研究開発

金の不純物レベルや微細組織は従来と異なるため，合金設計や組織競争が世界的に激化しており，新たな科学的知見に立脚した研究開制御に関しても新規なアプローチが要求されるとともに，新たな機発指針の確立が望まれている．この状況のなか，現行の水素エネル

能発現も期待できる．本研究会では，これらのチタン新規製造プロ

ギーの普及シナリオに沿うことはもとより，水素化物の新たな機能

セスと材料機能の関係を明らかにし，低コスト・高機能なチタンお性の根源的探究やそのための評価解析技術の高度化を含めて，今後

よびチタン合金の創製を目指す．このためには関連学協会(日本チの水素化物の学術・応用展開を俯瞰すべき，との意見が強まっていタン協会，軽金属学会研究委員会，日本鉄鋼協会チタンフォーラ

る．例えば，高速イオン伝導機能やそのデバイス応用，中性子・放ム)との密接な連携が必要で，若手研究者の交流会や研究発表会を射光などのいわゆる量子ビームを用いた局所構造・ダイナミクス解

共催する予定である．

析などは世界的にも注目されており，今後の水素化物の科学的知見を深化させる駆動力になることが期待される．きわめて多くの活動

代表世話人

成島尚之

成果が上がった「材料における水素有効利用研究会」の活動期間満東北大学大学院工学研究科教授

了を受け，本学会を中心とした研究者間の情報交換・研究協力体制

&%
FAX 0227957294

をいっそう強化しながら，水素化物に関わる次世代の学術・応用展

Email: narut＠material.tohoku.ac.jp

開について密に議論する場を整備することが不可欠である．これは，産官学の連携を緊密化して関連する研究成果を確実に社会還元するためにも，重要な取り組みと考えている．これらを鑑み，本研究会を企画するものである．
代表世話人

◇

折茂慎一

◇

◇

東北大学原子分子材料科学高等研究機構/金属材料研究所・教授
 022
2152093

FAX 0222152091%

Email: orimo＠imr.tohoku.ac.jp

ま て り あ 第53巻 第 2 号(2014)
Materia Japan

究者．工業技術部門は企業の研究者または技術者を

第
回論文賞候補論文推薦(自薦)のお願い◎第
回論文賞の審査範囲
日本金属学会誌第77巻

対象とします．
対象部門

物性，組織，力学特性，材料化学，材料プロセシング，

1～12号(2013年)掲載分

工業材料，工業技術部門の 7 部門

Materials Transactions: Vol. 54 No. 1～12(2013年)掲載分
注以下の論文は対象外となります

推薦資格 寄書，Rapid Publication, Overview および Letters to the Editor◯

推薦手続

本会評議員，分科会委員または 3 名以上の正員連名による推薦所定様式(ホームページからダウンロード下さい)により

 他学協会で同様の論文が掲載されている論文◯

必要事項を記入の上，お送り下さい．

 コピーライトが本会に帰属されていない論文◯

年月日(木)推薦締切 

推薦部門

詳

物性，組織，力学特性，材料化学，材料プロセシング，

まてりあ52巻12号585頁

細ホームページ表彰関係

工業材料
年月日(木)推薦締切 
詳

まてりあ52巻12号584頁

細第
回村上奨励賞候補者推薦のお願い

ホームページ表彰関係

候補者の対象

第回まてりあ賞推薦(自薦)のお願い

推薦資格■第回「まてりあ賞」推薦要領

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

賞の名称・概要および授賞件数

金属工学の分野で卓越した業績を挙げつつある，
年月末時点で歳以下の若手研究者．

推薦手続所定の様式(ホームページからダウンロードして下さい）

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年月日(木)推薦締切 

は科学技術上優秀で且つ金属およびその関連材料に係る分野

詳

まてりあ論文賞により必要事項を記入の上，お送り下さい．
細まてりあ52巻12号585頁

ホームページ表彰関係の進歩発展に顕著な貢献をした論文に対し授賞する．


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

支部行事

記事の特徴を活かし，金属およびその関連材料に係る啓発や教育に顕著な貢献をした記事に対し授賞する．

2011年～2013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．）

授賞対象記事第回 金属物性研究会―材料解析の新しい展開―年月日(木)推薦締切 
詳

まてりあ52巻12号584頁

細ホームページ表彰関係
材料解析においてエックス線，電子線，中性子線等は非常に重要

第
回学術貢献賞候補者推薦のお願い
候補者の対象な解析手法である．最近では SEM を用いた EBSP により材料の集合組織が誰でも簡単に得られるようになった．しかしマルテンサイ

各地域において金属学または金属工業に関する学術

トなど非常に微細な組織解析にはさらなる測定の空間分解能の向上

または技術の進歩発達に功労があった方．

が求められている．また応力下，高温下での組織解析など多くの研受賞人数

各支部 1 名，但し関東支部と関西支部は 1～3 名程度

究者から多岐にわたる要求が挙げられている．本研究会ではこのよ

推薦資格

本会支部長，代議員または 3 名以上の正員連名による

うな背景から，測定試料の工夫や，引張，高温下での組織解析，

推薦
所定の様式(ホームページからダウンロードして下さい）

TEM を用いた EBSP 測定装置をはじめ，実際の解析事例について
2 件のご講演をいただきます．また午後からは第28回若手フォーラ

により必要事項を記入の上，お送り下さい．

ムも同室で開催されますので併せてご参加下さい．

推薦手続

年月日(木)推薦締切 
詳

まてりあ52巻12号585頁

細ホームページ表彰関係

第
回功労賞候補者推薦のお願い
■推薦要領

門

時
所

2014年 2 月21日（金）10 : 00～12 : 05
岡山国際交流センター 3 階研修室
(http://www.opief.or.jp/oicenter/）

1000～1005

開催の挨拶

岡山大 竹元嘉利

研究会

候補者の対象部

日場

2014 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

1005～1100 座長

広島大 市川貴之

電子顕微鏡による鋼中微細組織解析の現状
JFE スチール 山田克美

学術部門金属学または金属工業に関する学術の進歩発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展に功労があった方

1105～1110―休1110～1205 座長

憩―

JFE スチール 長谷川浩平

材料組織解析における EBSD 法の新たな展開

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

推薦手続所定の様式(ホームページからダウンロードして下さ

参加申込

当日参加可

い)により必要事項を記入の上，お送り下さい．

参 加 費

無料

世 話 人

竹元嘉利(岡山大），長谷川浩平(JFE スチール），

日(木)推薦締切 年月
詳

細まてりあ52巻12号585頁

ホームページ表彰関係

TSL ソリューションズ 鈴木清一

市川貴之(広島大）
申込・問合先第回奨励賞候補者推薦のお願い

岡山大学工学部
 0862518027

竹元嘉利

FAX 0862518266%

Email: takemoto＠mech.okayamau.ac.jp

候補者の対象 年月末時点で
歳以下の方，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

本 会 記 事

第
回「若手フォーラム」― ポスターセッション併催 ―日本金属学会・日本鉄鋼協会 中国四国支部では，若手研究者お概要

最先端計測技術の開発と国内外へ開かれた共用化により新たなマテリアルイノベーションを目指して，微細構造解析プラットフォームと NIMS 先端計測プロジェクトの共催にて「共用・計測合同シンポジウム2014」を物質・材料研究機構

よび技術者の研究・開発への意欲向上ならびに議論を通じての支援のために，講演の場を提供することを実施しています．またポスターセッション(フリーテーマ)を開催しますので，意欲あふれる研究(つくば市)におきまして開催致します．
講演内容

詳細はこちら

http://www.nims.go.jp/publicity/events/jointsympo2014.html

発表を期待しています．多数のご参加をお待ちしております．
プログラム
日

時

場

所

2014年 2 月21日(金）13 : 00～16 : 30
岡山国際交流センター 3 階研修室

9 : 00

開会挨拶

9 : 05

挨拶(http://www.opief.or.jp/oicenter/）

セッション

プログラム

9 : 10NIMS 先端的共通技術部門長 藤田大介

文科省ご担当者
先端材料計測技術の開発と社会貢献

基調講演 1 「先端計測技術開発とその国際標準化

座長

13 : 00～13 : 45

―産総研の取組事例―」

岡山理科大 金谷輝人

開会の挨拶

岡山大 清水一郎

一村信吾(産業技術総合研究所 理事)

アルミニウム合金への表面処理が光輝性に及ぼす影響

9 : 40

基調講演 2「表面化学分析の現状と標準化の展望」

10 : 20

休憩〇永田教人(岡山理科大院生），金谷輝人(岡山理科大），
村上浩二(岡山県工技セ），日野実(広島工大），金築秀樹(光軽金属工業），河合定夫(光軽金属工業）

田沼繁夫(NIMS 中核機能部門 部門長)
セッション

微細構造解析プラットフォームセッション

最先端微細構造解析技術の開発と共用化の推進
ポスターセッション(下記要領にてお申込下さい）

14 : 00～16 : 30

10 : 30 「平成25年度

支援成果報告」北海道大学
松尾保孝(北海道大学)

10 : 50 「ソフトマターの観察事例

ポスター発表募集
申込方法( a )題名 ( b )所属・氏名(発表者に○印) ( c )連絡先
(電話・Email)を明記，2 月10日(月)必着で，下記申込―最近の申請課題の動向―」

東北大学

濱岡

NIMS
岩井秀夫(NIMS)

先へ Email でご連絡下さい．
ポスターサイズ
参 加 費

横 90 cm×縦 210 cm(Max.）

11 : 30 「RSPM を用いた支援例の紹介(仮)」無料
竹元嘉利(岡山大），清水一郎(岡山大），

企画世話人

岡山大学工学部

東京株大学，NTT アドバンステクノロジ

竹元嘉利

 086
2518027

AIST
井藤浩志(AIST)

11 : 50 「球面収差補正 STEM による結晶の微細構造解析」

金谷輝人(岡山理科大）申込・問合先巧(東北大学)11 : 10 「TOFSIMS 装置の紹介と最近の応用例(仮)」株)
見立壽継(NTT アドバンステクノロジ

FAX 0862518266%

Email: takemoto＠mech.okayamau.ac.jp

12 : 10

ポスターセッション

セッションNIMS 先端計測コアコンピタンス(最表面からバルクまで)

13 : 10 「ナノプローブ表面計測技術の開発と共用化によるイノベーション」

藤田大介(NIMS 極限計測ユニット)

13 : 30 「先端電子顕微鏡の開発電池関連材料等への適用にむけて」〈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 16,000円(消費税込み)
ホームページのみ掲載
10,500円(消費税込み)〈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

集

北澤英明(NIMS 量子ビームユニット)
14 : 30 「先端放射光計測技術の開発応用と将来展望」

桜井健次(NIMS 量子ビームユニット高輝度光解析グループ)
14 : 50

ポスターセッション

セッション

微細構造解析プラットフォームセッション
最先端微細構造解析技術の開発と共用化の推進

つくば市千現 121)
定員 100名
意見交換会 3 月14日(金)17 : 30～19 : 30

倉田博基(京都大学)
16 : 30 「反強磁性 a 
Cr2O3 によって誘起される垂直交換磁気異方性と a
Cr2O3 層の結晶性の影響」

大阪大学
白土

展望」

優(大阪大学)

東京工業大学，JAEA

物質・材料研究機構千菅野了次(東京工業大学)
17 : 10 「高分解能電子顕微鏡による非平衡合金ナノ粒子の状態解 秋葉原駅～“つくばエクスプレス” 「つくば駅」下
◯

徒歩15分

 東京駅～高速バス“つくばセンター”行き 「千現 1
◯

丁目」下車

京都大学

16 : 50 「蓄電池における電極電解質界面の構造評価―その課題と現地区研究本館食堂
車

丹司敬義(名古屋大学)

16 : 10 「京大プラットフォームの実施状況」

2014年 3 月14日(金) 9 : 00～17 : 30
物質・材料研究機構千現地区第 1 会議室，講堂(〒3050047

交通案内

禎(NIMS 極限計測ユニット強磁場 NMR グループ)

名古屋大学～最先端計測の共用化によるイノベーション～
日時清水

14 : 10 「中性子散乱計測技術の開発と先進材料への応用」

15 : 50 「反応科学・ナノ材料科学研究支援拠点における活動報告」

会◇共用・計測合同シンポジウム◇場所

木本浩司(NIMS 表界面構造・物性ユニット)

13 : 50 「強磁場固体 NMR の開発と材料分析への応用」

析」

九州大学

17 : 30

閉会の挨拶

17 : 40

意見交換会

松村晶(九州大学)徒歩 3 分

ま て り あ 第53巻 第 2 号(2014)
Materia Japan

参加申込み要領
●申込方法
●参加料

WEB 参加フォームまたは E mail でお申し込み下さい．

無料(要申込み)

意見交換会2,000(要申込み)(独)物質・材料研究機構 AMCP 事務局/奥澤恵子

FAX 0298592801%

Email: jointsympo2014＠nims.go.jp
URL: http://www.nims.go.jp/publicity/events/
jointsympo2014.html

集会◇レアメタル研究会◇■主

レアメタル研究会
主宰者東京大学生産技術研究所 教授 岡部 徹
■協
力 (一財)生産技術研究奨励会(特別研究会 RC
40)■共
催 東京大学マテリアル工学セミナー
レアメタルの環境調和型リサイクル技術の開発研究会( 最 先 端 ・ 次 世 代 研 究 開 発 支 援 プ ロ グ ラ ム  JSPS
NEXT Program)■開催会場 東京大学生産技術研究所
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)(最寄り駅駒場東大前，東北沢，代々木上原)■参加登録・お問合わせ
東京大学生産技術研究所
岡部研究室 学術支援専門職員 宮嵜智子FAX 0354526313 Email: tmiya＠iis.utokyo.ac.jp%「公益信託 ENEOS 水素基金」研究助成金公募
水素エネルギーの製造・輸送・貯蔵ならびにCO2 固定化に関連する技術分野で，独創的かつ先導的な基礎研究
助成対象者 大学，公的研究機関等，営利を目的としない国内研究機関に所属する研究者
助成金額・件数 5 件程度 総額5,000万円以内
応募期間 2014年 4 月 1 日(火)～5 月12日(月)必着
詳 細
http://www.smtb.jp/personal/entrustment/management/
public/example/list.html
問合先 三井住友信託銀行 リテール受託業務部 公益信託グループ
 035232
8910

催

■第
回 
年月日(木)
～ An 棟 2F コンベンションホール
テーマ環境問題，教育問題，レアメタル事情，非鉄金属全般，
ディレクターシップ
午後 300～
講演環境，教育問題から見た我が国の非鉄製錬業の持続可能性(仮)東京大学 生産技術研究所 客員教授，兼，(60分)
東北大学 多元物質科学研究所 教授 中村 崇 講師
レアメタル供給のボトルネックについて(仮)(60分)～中国南部，イオン吸着鉱の生産地域・レアアース製錬所等の訪東京大学 生産技術研究所 教授 岡部 徹 講師
問報告～
非鉄金属業界の過去，現在，未来(仮)(60分)～世界の非鉄リーダー，エクセレントカンパニーを目指して～
住友金属鉱山株式会社 代表取締役会長 家守伸正 講師
午後 630～

研究交流会・意見交換会(An 棟 2F

ホワイエ)

〈平成26年度 レアメタル研究会のご案内(予定)〉(2014.1.6現在)■ 第61回 2014年 7 月 4 日(金) or 7 月25日(金)■ 第62回 2014年 9 月19日(金)■ 第63回 2014年11月28日(金)■ 第64回 2015年 1 月16日(金)★貴金属シンポジウム(第 2 回)★
■ 第65回 2015年 3 月 3 日(金)米国版レアメタル研究会(RMW)のご案内
Workshop on Reactive Metal Processing (Reactive Metal Workshop)■ RMW9 February 21 (Fri)22 (Sat), 2014, Pasadena, Caltech ←次回
詳しくは，Reactive Metal Workshop の HP 参照
http://www.okabe.iis.utokyo.ac.jp/coretocore/rmw/

成

助成対象研究分野●申込み・問合わせ先 0298592000 ext6546

助掲載料金 会員21,000円(税込)(一般42,000円(税込))
原稿締切・掲載号 毎月 1 日締切で翌月号に 1 回掲載．
原稿字数 840字程度
掲載内容 求人側の必要事項会社概要・職種・資格・待遇・勤務地・応募方法・応募締切日・問合先・書類提出先・
ホームページアドレスなど求職者の知りたい情報．
原稿提出先 FAX と Email の両方(受け取りのメールの確認をして下さい)
FAX 0222236312 Email: materia＠jim.or.jp%◇株式会社 知財コーポレーション
フリーランス特許翻訳者(和文英訳) 募集◇■会社概要

特許翻訳をはじめとする知的財産関連の翻訳に特化した1976年創立の翻訳会社です．
明細書，優先権証明書，公報，中間処理文書，裁判，実施許諾契約書など，知的財産にかかわるあらゆる文書を翻訳しています．
■職
種 フリーランス特許翻訳者(和文英訳)■資
格 特許翻訳の実務経験のある方(形態不問．経験年数，
年齢は問いません)■待遇 完全出来高制■応募方法 下記の書類を郵送またはメール添付でお送り下さい．
■応募書類 1 ．履歴書(写真貼付の上，希望分野と言語， E mail
アドレスを明記) 2．職務経歴書(書式自由)■書類提出先【郵送】〒160
0023 東京都新宿区西新宿 6101
日土地西新宿ビル 7F
株式会社知財コーポレーション
品質管理・教育センター【Email】freelance＠chizai.jp
封筒の表またはメールタイトルに「フリーランス翻訳者応募 M」と記載して下さい．
■応募期間 随時
■選考方法 書類審査，トライアル■問 合 先〒1600023 東京都新宿区西新宿 6
101 日土地西新宿ビル 7F
株式会社知財コーポレーション
品質管理・教育センター
 035909
1182 %
FAX 0359091180■ホームページ http://www.chizai.jp/■ご応募の皆様へ
在宅での翻訳のお仕事です．ご自身のペースで作業いただけますので，副業でご活躍されている方，専門知識を生かして退職後のお仕事として挑戦される方も多数いらっしゃいます．ご興味がございましたらぜひ一度お問合せ下さい．

本 会 記 事(2013年11月22日～2013年12月25日)

正

員

池谷隼人
井上和俊
奥津和俊
楠森
毅
佐藤直子
高野
順
学

生

秋山滉太
浅野立直
阿部皓貴
アベ松賢一
新井晃喜
有吉広明
李
誠鎬
池内秀規
池上麻子
石川裕太
泉田恵介
井上裕基
岩倉圭之朗
上野航平
上野美里
上満愛美
浮田昌也
大浦夏実
大久保 歩
大塚裕太郎
大西隆敬
大貫巧真
大橋成彰
岡崎
新
岡野将大
小河佑介
奥西成良
小椋
慧
小野田和希
加地祐貴
唐松佑衣
河合晃弘
河隅
海
菊池武倫
北村
成
木下晃一
草深佑介
桑原健人
小塚太朗
小柳拓也
小山和晃
近土雄一郎
近藤拳太
齋藤智広
斎藤
航

矢崎部品株式会社
東北大学原子分子材料科学高等研究機構
三木プーリ株式会社
独立行政法人産業技術総合研究所
独立行政法人産業技術総合研究所
ステラ

ケミファ株式会社

田中真人
鶴野招弘
土岐隆太郎
中島達哉
野口大介
福島
修

独立行政法人産業技術総合研究所

佐伯成駿
佐々木翔平
佐々木 徹
佐竹俊祐
塩沢
駿
塩田明弘
清水
真
霜田直史
下平昌樹
新里秀平
末松佑介
杉本洋輝
杉山博亮
鈴木寛太
鈴木浩晃
鈴木亮祐
須磨拓大
瀬野裕三
曽
鮮
園田
柊
高石達也
高尾智希
高槁綾香
高屋駿介
竹下貴沖
田中
潤
田中宏明
田中浩登
知場三周
天雲祐輔
徳永隼人
戸田寛規
富田花帆
中島崇成
永野義人
中山啓太
中山璃子
名倉亜耶
波潟佑紀
西川裕之
西窪真也
西澤勇希
西出雄登
西牧智大
西山諒平

東北大学

株式会社神戸製鋼所
新日鐵住金株式会社
東京瓦斯株式会社
東北大学
東京医科歯科大学

古澤大介
宮川
賢
矢代
航
柳原恵美
山内
弥
米田守重

日立金属株式会社

沼澤昂志
信川和毅
野本朝輝
乘木貴宏
原
崇
原口大佑
原田拓哉
播本祥太郎
平岡明典
平松周祐
平山純也
深田雄介
福田
温
藤岡裕平
藤田貢輔
藤田達也
藤原圭吾
古井
良
宝珠山裕希
星野
建
細川晋平
堀内
翔
前薗
亨
増田紘士
松浦大輔
松本淳史
松本
翼
宮崎亘史
宮下
大
武藤有輝
村岡和尚
村佐奏志郎
村田
智
森口開理
森橋大樹
森本真造
柳井森吾
山口貴大
山嵜賢人
山崎亮太
山下賢哉
山本逸平
山本康次郎
山本貴久
弓場世津子

東北大学

株式会社タムラ製作所
東北大学
株式会社アーレスティ
株式会社シマノ
学校法人電子学園 日本電子専門学校員
横浜国立大学
岡山大学
東北大学
鹿児島大学
国立久留米工業高等専門学校
兵庫県立大学名古屋工業大学
関西大学
熊本大学
東京工業大学
長岡技術科学大学
大阪府立大学
兵庫県立大学
兵庫県立大学
熊本大学
九州工業大学
名古屋大学
北海道大学
東京工業大学
大阪大学
九州大学
千葉工業大学
東京大学
東北大学
関西大学
京都大学
京都大学
千葉大学
長岡技術科学大学
東海大学
兵庫県立大学
富山大学
大阪大学
愛媛大学
東北大学
東北大学
大阪大学
九州大学
北見工業大学
熊本大学
大阪大学
京都大学
富山大学
東北大学
東北大学

ま て り あ 第53巻 第 2 号(2014)
Materia Japan東北大学
東北学院大学関西大学
首都大学東京
東北大学
九州大学
名古屋大学
東北大学
大阪大学
九州大学
首都大学東京
東北大学
京都大学
東北大学
秋田大学
関西大学
大阪大学
九州工業大学
東北大学
東海大学
東海大学
帝京大学
千葉大学
名古屋大学
横浜国立大学
熊本大学
京都大学
東北大学
九州大学
久留米工業高等専門学校
大阪大学
北海道大学
京都大学
富山大学
京都大学
東京理科大学
東北大学
筑波大学
宇部工業高等専門学校
富山大学
京都大学
名古屋大学
首都大学東京東北大学

兵庫県立大学
東京都立産業技術高等専門学校
芝浦工業大学
東北大学
九州大学
名古屋工業大学
大阪大学
愛媛大学
兵庫県立大学
九州大学
名古屋工業大学
富山大学
大阪大学
関西大学
京都大学
東北大学
富山大学
兵庫県立大学
東京大学
東北大学
神戸大学
熊本大学
独立行政法人宇宙航空研究開発機構
筑波大学
京都大学
熊本大学
豊橋技術科学大学
東京大学
東京大学
兵庫県立大学
関西大学
筑波大学
法政大学
関西大学
名古屋大学
京都大学
京都大学
九州大学
大阪大学
東京大学
芝浦工業大学国立豊橋技術科学大学
弘前大学
関西大学



横井健人
吉井達哉
吉岡優馬

吉田沙織
吉原剛志
吉原茉里

北見工業大学
兵庫県立大学
九州工業大学

綿引貴浩

大阪大学

筑波大学

大阪大学
東京工業大学外国一般会員
gu xinfu席斌Tohoku university
独立行政法人物質・材料研究機構

Chang Tso－Fu Mark李
延 君 東海大学

東京工業大学外国学生会員FEBRY Muhammad Tokyo Institute of Technology
独 物質・材料研究機構
Jastrzebska Anna 
独 物質・材料研究機構

JI XinSeyyed Aghamiri S. Mohammad Hokkaido university
Yang Chao Beijing Institute of Technology禹明 勳 大阪大学
王鋭 名古屋大学

郭光 植 熊本大学
ガルビスアクチェオル 名古屋大学
金
大 旭 名古屋大学
耿
永 紅 東北大学
大阪大学
シュウ キョウホウ
徐博 威 東北大学
京都大学
ジョシ モヒット

ハセンヒュートル エヴァ
何
礼 青 九州大学
楊会 龍 東北大学羅
近 雅 九州工業大学
李
紅 星 京都大学
王 博羽中 秋田大学

京都大学

溶融塩の物性―イオン性無機液体の構造，熱力学，輸送現象の微視的側面―
田巻

繁

著

本書は統計物理学の専門家によって書かれた溶融塩に関する解説に対して統計熱力学的な解釈を与えた上で，溶融塩の内部エネルである．溶融塩は液体金属や溶融珪酸塩等とならび材料製造においギーや比熱，相転移，状態図に関する熱力学を展開している．このて重要な役割を果たす高温融体であり，特にアルミニウムや希土類様な熱力学的基礎の上に立ってイオン間ポテンシャルの検討から溶金属を始めとする活性金属の製造は電解浴となる溶融塩なしには成融塩の構造について詳述している．さらに，電気伝導，拡散係数，

立しない．このため，従来の溶融塩に関する研究は応用を考えた化

熱伝導，粘度，光散乱などの各種物性について統計力学的な取り扱

学的・物理化学的な見地に基づくものが多く，本書の様に物理学的いを展開している．

な見地からの溶融塩の描像は希少である．

全体を通じて，現象の本質を熱力学も交えて物理学的に記述する

溶融塩は水や有機溶媒等を含まないイオン性の液体と定義されることに重点が置かれ，数式を駆使した説明になっている．それらのので，広く解釈すればスラグ等の珪酸塩も含まれるが，通常はアル数式は必ずしも平易とは言えないが，計算機シミュレーションの結カリハライド等の比較的単純なイオンから成るものを指す．これら

果なども折り込み，理解させるための努力を感じる．書名から期待

は長距離のクーロン力が基本的な相互作用であり，また寸法が大きされる，材料開発に直接役立ちそうな物性値の収録や測定法の解説

いためにイオン同士の結合が緩やかであってかなり自由に位置交換等ではないが，原理的な展開を参考にして，統計力学的な液体論にがなされる．その構造(構成イオン種の配置)は液体全般と同様に統親しみを持つ端緒になればと期待される一冊である．

計力学的に描写されるものとなり，本書の神髄はまさにこの点にあ(東北大学大学院工学研究科[2013年

る．

328頁

4,000円＋税佐藤讓)

アグネ技術センター]

本書では先ずイオン性結晶の物性から説き起こし，その融解現象

◇

◇

◇

新刊紹介
東京大学工学教程 基礎系数学 確率・統計
縄田和満 著 A5判 188頁 丸善出版 定価2,200円＋税

まてりあ
［解

第
巻

説］液中レーザー溶融法によるサブミクロン球状金属
粒子作製 …………越崎直人 辻 剛志 石川善恵
［最近の研究］放射光その場観察と高温高圧技術を組み合わせた
Ti 系合金水素化物研究……遠藤成輝 齋藤寛之 町田晃彦 片山芳則



第号

予告

［新技術・新製品］3 編―他―(編集の都合により変更になる場合がございます．
）

本 会 記 事Mechanics of Materials

日 本 金 属 学 会 誌 掲 載 論 文

Microstructure Evolution of AZ80 Magnesium
Alloy during Multi-Directional Forging Process

Vol. 78, No. 2（2014）
論

Qingfeng Zhu, Lei Li, Zhiqiang Zhang, Zhihao Zhao,
Yubo Zuo and Jianzhong Cui

文a および b 黄銅切削屑を利用した遠心鋳造材の組織微渡辺義見 船瀬貴広 佐藤 尚 大矢泰正
細化能

ポーラス Zn22Al 超塑性合金におけるひずみ速度に
関戸健治 北薗幸一
依存した高温変形機構の解明
Ti 6Al 4V 合金のフレッティング疲労限に及ぼす炭素ドープ酸化処理およびショットピーニング処理の影
吉田篤樹 李 尚学 白石 透
響
小野芳樹

丸山典夫

スパッタ法により作製した酸化インジウム酸化亜鉛膜の周期的層状構造

Prediction of the Constitutive Equation for Uniaxial Creep of a Power-Law Material throughInstrumented Microindentation Testing andModeling
Hidenari Takagi, Ming Dao and Masami Fujiwara

In-Situ Observation and Acoustic Emission Analysis for SCC of MgCl2 Droplet in SUS304 Stainless
Mitsuharu Shiwa, Hiroyuki Masuda,
Steel
Hisashi Yamawaki, Kaita Ito and Manabu Enoki
Materials Chemistry早坂祐一郎

High-Temperature Oxidation and Its Kinetics
Al and Ti
V Alloys in Air
Study of Ti

ZrCuNiAl 系金属ガラスの過冷却液体粘度と熱的特性の合金組成依存性

Tomoshi Takahashi, Yoritoshi Minamino,
Hideyuki Hirasawa and Tadashi Ouchi

越後谷淳一

瀬川章夫

山崎詩帆

山田昌弘

山崎

徹

横山嘉彦

有機保護分子をもたないウニ型 Ni 微粒子の湿式合成とその場 TEM による高温挙動観察
成島隆

Ren Lu米澤徹

Experimental Determination of the IsothermalCr
Nb System at 1500°
C
Section in a Ternary Re
Shigeru Saito, Toshiyuki Takashima, Katsumi Miyama,
Toshio Narita, Taiichi Nagata, Ideo Masuda
and Kenichi Kajiwara
Materials Processing

Materials Transactions 掲載論文
Vol. 55, No. 2（2014）―Overview―
Development of Multilayer Steels for Improved
Combinations of High Strength and High Ductility
Toshihiko Koseki, Junya Inoue and Shoichi Nambu―Regular Articles―
Materials Physics

Effect of Initial Microstructure on Mg Scroll
Forging under Warm Forming Condition
Jonghun Yoon and Junghwan Lee

Visible-Light Photocatalysis of LSMO-Graphene
Nanocomposites toward Degradation of Methyl
T. Xian, H. Yang, Y. F. Wang, L. J. Di, J. L. Jiang,
Red
R. S. Li and W. J. Feng
Microstructure of Materials

Aging Behavior of Ultra-Fine Grained Al
0.5Si0.5Ge Alloy Fabricated by ARB Process
Keiyu Nakagawa, Nobuhiro Tsuji, Daisuke Terada,
Toshihiko Nakano, Khairul Nizam and Teruto Kanadani

Entangled Duplex Structure and Polycrystalline
Globule Formation through Multistep LiquidFe
Zr
B Alloys
Phase Separation in Cu
Takeshi Nagase

Change in Molten Metal Pressure and Its Effect on
Defects of Aluminum Alloy Die Castings
Yasushi Iwata, Shuxin Dong, Yoshio Sugiyama
and Hiroaki Iwahori

Effects of Tensile Prestress Level on Impact Valueof 50 vol Continuous Unidirectional 0 Degree
Oriented Carbon Fiber Reinforced Epoxy Polymer
Yoshitake Nishi, Takumi Okada,(CFRP)
Soushi Okada, Mitsuru Hirano, Masumi Matsuda,
Atsushi Matsuo and Michael C. Faudree

Impact Value of CFRP/Ti Joint Reinforced by
Nickel Coated Carbon Fiber
Yoshitake Nishi, Sho Ishii, Shigehito Inui, Atsushi Kasai
and Michael C. Faudree
Engineering Materials and Their Applications

Discharge-Charge Property of Lead-Acid Battery
Using Nano-Scale PbO2 as Cathode Active MateriMasami Taguchi, Toshihiro Sasaki
aland Hiroki Takahashi

Dynamic Recrystallization Behavior of Waspaloy
Takanori Matsui
during Hot Working

Environment

Microstructure Evolution of Mg4.3Zn0.7Y
0.6Zr Alloy during Solution Heat Treatment

Recycling of Rare Earth Magnet Waste by Removing Rare Earth Oxide with Molten Fluoride

Junjie Li, Yacong Zhang, Jincheng Wang
and Zhongming Zhang

Osamu Takeda, Kiyotaka Nakano and Yuzuru Sato

ま て り あ 第53巻 第 2 号(2014)
Materia JapanImproving Recycled Fiber by Applying In-Situ
Aragonite Calcium Carbonate Formation Process

Geological Exploration of Beachrock through Geophysical Surveying on Yagaji Island, Okinawa,
Ryosuke Kubo, Satoru Kawasaki, Koichi Suzuki,
Japan

Joobeom Seo, Jong Gyu Lee, Thenepalli Thriveni,
Chul Seoung Baek and Ji-Whan Ahn

Shinji Yamaguchi and Toshiro Hata

Zn and Fe Recovery from Electric Arc Furnace
F. F. Grillo, J. L. Coleti, D. C. R. Espinosa,
Dusts―Rapid Publications―
Effects of Stress Triaxiality on Damage Evolution
from Pre-Existing Hydrogen Pores in Aluminum
Hiroyuki Toda, Hideki Tsuruta,
Alloy

J. R. Oliveira and J. A. S. Ten áorio

―Express Regular Articles―

Keitaro Horikawa, Kentaro Uesugi, Akihisa Takeuchi,
Yoshio Suzuki and Masakazu Kobayashi

HallPetch Tensile Yield Stress and Grain Size Re5Mg
0.5Mn Alloy in Friction-Stirlation of Al
Processed and Post-Thermal-Exposed Conditions

Evolution of Texture in a 2.8Si Non-Oriented
C
Electrical Steel Annealed at 1100°

Chun-Yi Lin, Truan-Sheng Lui, Li-Hui Chen
and Fei-Yi Hung

Na Li, Liang Ma, Li Xiang, Shengtao Qiu and Pei Zhao

Effect of Contact Configuration on the Tribological Performance of Micro-Textured AISI 1045
Minhaeng Cho
Steel under Oscillating Conditions

Pulsed Current Activated Synthesis and ConsoliNbSi2 Composite
dation of Nanostructured MoSi2
and Its Mechanical Properties
Hyoung-Gon Jo and In-Jin Shon

Effect of Friction Stir Processing on the Microstructural Evolution and Tensile Behaviors of an a/b Dual-Phase Mg
Li
AlZn Alloy
Chung-Wei Yang◇
～Mater. Trans.

◇◇

日本金属学会誌 今後の特集予定～

Mater. Trans.

掲載予定号

In Situ TEM Observation of High Energy Beam Irradiation(高エネルギービーム照射効果のその場観察)(第55巻第 3 号)

Growth of Ecomaterials as a Key to EcoSociety VI(環境社会に向けてのエコマテリアルの展開 VI)(第55巻第 6 号)

Advanced Materials for Hydrogen Energy Applications II(水素エネルギー応用のための先進材料 II)(第55巻第 8 号)

Platform Science and Technology for Advanced Magnesium Alloys, VI(高性能マグネシウムの新展開 VI)(第55巻第 8 号)

Crystallographic Orientation Distribution and Related Properties in Advanced Materials IV(先端材料の結晶方位分布と関連特性 IV)(第56巻第 1 号)

日本金属学会誌

掲載予定号

レアメタルのリサイクル関連技術と最前線(RecycleRelated Technologies of Rare Metals, and Their
Frontier)(第78巻第 7 号)

分析・解析法の多面的アプローチ―表面・界面現象の解明を例にして―(Multiple Approach for Analysisof the Surface and Interface Phenomena)(第78巻第11号)

◇

◇

◇

“材料系学協会情報コーナー”
〈軽金属

予定〉

〈ふぇらむ

プラズマ溶射によるチタンへのアパタイト被覆とその評価/武 成祥，糸井康彦
放射線診断領域におけるアルミニウムの活用/松原孝祐，廣澤文香，越田吉郎
連載講座 電子線ホログラフィーによる磁区観察/進藤大輔
研究論文 MM SPS プロセスによる AlMgSi 系合金切削屑のアップグレードリサイクル材の特性/久保田正広，渡辺涼太郎
低温における純アルミニウムのクリープ機構に対する純度の影響/松永哲也，佐藤英一
液相および半溶融スラリー基材への純アルミニウムパ
イプ浸漬による方向性気孔を有するポーラス Al Cu
合金の作製/林田達郎，鈴木進補，市川淳一，豊山竜
史

鉄 と 鋼

解



説

第巻

号

Vol. 19(2014)No. 2〉

第100巻記念座談会 今後の製銑研究のあり方
エポックを作った人物紹介 鞭巌教授の高炉研究/八木順一郎
入門講座 物理分析入門
初めて使う人のために10
高周波グロー放電発光分析法( rfGD OES )の活用に
ついて/中村龍人他
鋼の凝固入門 凝固現象のその場観察技術とその応用/安田秀幸
他
解説 受賞技術 極低スパッタ炭酸ガスアーク溶接技術の開発/片岡時彦他―他―

本 会 記 事

行
開催日
月
4～7

事

カ

名称・開催地・掲載号
第 8 回反応性プラズマ国際会議( ICRP 8 )/第 31
回プラズマプロセシング研究会(SPP31)(福岡)

レ

ン

ダ

ー 太字本会主催(ホームページ掲載)

主催・担当

問合先

応用物理学会・山 TEL 092
8023723
木(九大)k.yamaki＠plasma.ed.kyushuu.ac.jp
日本塑性加工学会 http://www.jstp.or.jp

締切

7

第307回塑性加工シンポジウム「大手企業から中堅企業までの ものづくりイノベーションの推進～社外連携を活用して もう一歩先へ～」
(大阪)

10

第 4 回新機能無機物質探索研究センターシンポ
ジウム(東北大多元研)

東北大多元研新機 TEL 022
2175723
能無機物質探索研 yubuta＠tagen.tohoku.ac.jp
究センター

12

第 54 回塑性加工技術フォーラム「中小企業での自社の強みを活かした金型作りを考える」(名古屋)

日本塑性加工学会 http://www.jstp.jp

13

第179回腐食防食シンポジウム「国土強靱化に向けた社会インフラ構造物の腐食センシング」(東京)

腐食防食協会

14

平成 25 年度第 3 回講演会「自動車塗装の最新動
向3Wet 塗装を中心として」(東京)

14

SPring 8 金属材料評価研究会(第 9 回)―金属組
織と加工・変形現象の解析―(東京)

日本塗装技術協会 TEL 036411
9236
tosoujimukyoku＠jcot.gr.jp//
http: jcot.gr.jp/利用推SPring 8
TEL 0791580924
進協議会 研究開 kinzoku＠spring8.or.jp
発委員会・橋本
http://www.spring8.or.jp/ext/ja/iuss/

18～19

第16回薄膜基礎講座(東京理科大)

日本表面科学会



第回金属物性研究会
開―(岡山)(本号頁)



第回「若手フォーラム」―ポスターセッション
併催(岡山)(本号頁)

21

走査型プローブ顕微鏡の最新活用術(川崎)21～22

レアメタル研究会(Workshop on Reactive Metal
Processing)(Caltech, Pasadena)(1 号39頁)

中国四国支部・竹 TEL 0862518027 FAX 0862518266
元(岡山大)
takemoto＠mech.okayamau.ac.jp
中国四国支部・竹 TEL 0862518027 FAX 0862518266
元(岡山大)
takemoto＠mech.okayamau.ac.jp
神奈川科学技術ア TEL 044
8192033 ed＠newkast.or.jp
カデミー
http://www.newkast.or.jp
レ ア メ タ ル 研 究 tmiya＠iis.u
tokyo.ac.jp
会・宮嵜(東大生 http://www.okabe.iis.utokyo.ac.jp/core
産研)tocore/rmw/

28

第365回講習会「加工変質層を御(ぎょ)する―加工変質層をうまく利用する策，修復する策，形成させない策―」(東京理科大)

精密工学会

TEL 0352265191
http://www.jspe.or.jp/

25

腐食防食部門委員会第60回研究集会(大阪)

日本材料学会TEL 0757615321
jimu＠jsms.jp http://www.jsms.jp/

28

第199回塑性加工技術セミナー「金属薄板の成形性と成形性試験の初歩(実習付き)」(京都工芸繊
維大)日本塑性加工学会 http://www.jstp.jp

定員
20名

28

理研シンポジウム第 16 回「トライボコーティン
グの現状と将来」(和光)

理化学研究所大森 TEL 033963
1611
素 形 材 工 学 研 究 tribo＠tribocoati.st室，トライボコー http://www.tribocoati.st/
ティング技術研究
会・金

200名

月
4～6

第 5 回日本複合材料会議(JCCM5)(京都)

日本材料学会他

講演
11.15

7

第29回塗料・塗装研究発表会(東大)7Sprimg8コンファレンス2014(大阪)

TEL 0757615321 jimu＠jsms.jp
http://www.jsms.jp/
日本塗装技術協会 TEL 036411
9236 http://jcot.gr.jp
tosoujimukyoku＠jcot.gr.jp
高輝度光科学研究 sp8conf2014＠spring8.or.jp
センター・藤原8

日本顕微鏡学会関東支部第38回講演会(東京)10～11

安全・安心な社会を築く先進材料・非破壊計測技
術シンポジウム―(宇宙航空研究開発機構)

11

第 200 回塑性加工技術セミナー「摩擦攪拌接合(FSW)の基礎(見学付き)」(日大津田沼)
腐食防食部門委員会第297回例会(大阪)11―材料解析の新しい展

定員50名

TEL 0338151161

TEL 0338120266
shomu＠sssj.org http://www.sssj.org

2.7

2.12

定員
60名

日本顕微鏡学会関 TEL 029
8592716
東 支 部 ・ 大 久 保 OHKUBO.Tadakatsu＠nims.go.jp(NIMS)
http://www.microscopy.or.jp/shibu/kanto/
kanto.html
日本非破壊検査協 TEL 035821
5105
会・中村
nakamura＠jsndi.or.jp http//www.jsndi.jp/
日本塑性加工学会 http://www.jstp.jp

TEL 0757615321 jimu＠jsms.jp
http://www.jsms.jp
日本非破壊検査協 TEL 035821
5105
会・中村
nakamura＠jsndi.or.jp http//www.jsndi.jp/

定員20名

日本材料学会13～14

第 17 回 磁粉・浸透・目視部門・電磁気応用部
門・漏れ試験部門合同シンポジウム「表面探傷技
術による健全性診断」(東京)

14

第 39 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」(東京)

材料技術教育研究 TEL 047
4317451
会

14

第58回特別基金講演会(神戸)18～19

物構研サイエンスフェスタ2013(つくば)日本マリンエンジ TEL 033539
5920
ニアリング学会
staff＠jime.jp
高エネルギー加速器 imss
festa＠pfiqst.kek.jp
研究機構， J PARC http://imss
festa.kek.jp/2013/
センター他

ま て り あ 第53巻 第 2 号(2014)
Materia Japan

定員
100名

3.3

3.6



開催日

名称・開催地・掲載号

主催・担当

問合先

20

第 60 回レアメタル研究会「環境問題，教育問題
レアメタル事情，非鉄金属全般，ディレクターシップ」(東大生産研)(本号78頁)

レ ア メ タ ル 研 究 tmiya＠iis.u
tokyo.ac.jp
会・宮嵜(東大生 http://www.okabe.iis.utokyo.ac.jp/
産研)21

平成25年度国立高等専門学校 TEL 087583
8506
機構・畑(香川高 syomu＠da.kagawanct.ac.jp
専)http://www.kosenk.go.jp/kosengirl/jyoshiforum/


～


日本金属学会年春期(第回)講演大会(東京工業大学)(号頁)

日本金属学会

COMPSAFE2014 (第 1 回安全・安心のための計算理工学国際会議)(仙台)

JACM 他 ・ 吉 村 secretary＠compsafe2014.org(東大)
http://www.compsafe2014.org

The 4th International Symposium on Advanced
Microscopy
andTheoretical
Calculations(AMTC4)(浜松)ファインセラミッ TEL 052
8713500
クスセンター ナ http://www.congre.co.jp/amtc4/jp/index.
ノ構造研究所
html
日本顕微鏡学会
FAX 0333682827
jsmdesk＠bunken.co.jp
http://www.microscopy.or.jp/conf2014/

月
13～16
月
8 ～10

高専女子フォーラム in 四国(高松)TEL 0222233685
member＠jim.or.jp

FAX 0222236312

11～13

日本顕微鏡学会第 70 回学術講演会～顕微鏡学の来し方行く末～(千葉)16

第19回分子動力学シンポジウム(福岡大)

日本材料学会22～23

第31回希土類討論会(東京)26～30

第 21 回制御核融合装置におけるプラズマ・表面
相互作用国際会議(金沢)日 本 希 土 類 学 会 TEL 066879
7352
(阪大内)
kidorui＠chem.eng.osakau.ac.jp
http://www.kidorui.org/
核 融 合 科 学 研 究 TEL 057258
2168
所・増崎
masuzaki＠LHD.nifs.ac.jp

月6～8

平成26年度塑性加工春季講演会(つくば)http://www.jsms.jp

第10回核融合エネルギー連合講演会発電実証に向けた核融合研究の進展と拡がり
(つくば)

26～27

第 19 回動力・エネルギー技術シンポジウム(福井)日本機械学会・山 TEL 035360
3505
口yamaguchi＠jsme.or.jp
http://www.jsme.or.jp/pes/Event/symposium.html

NIMS Conference 2014ソフトマテリアルが拓く
未来社会(つくば)

NIMS
Confer- UCHIYAMA.Kana＠nims.go.jp
ence 2014組織委 TEL 0298513354(3886)
員会

9 ～11

第33回電子材料シンポジウム(EMS33)(伊豆)電子材料シンポジ TEL 053
4781336
ウム運営委員会・
光野(静岡大)24～25

第 48 回 X 線材料強度に関するシンポジウム(大阪)日本材料学会TEL 0757615321
jimu＠jsms.jp http://www.jsms.jp/

国 際 材 料 研 究 学 会 連 合 ア ジ ア 国 際 会 議 2014
(IUMRSICA 2014)(福岡大)

日本 MRS・室井TEL 0452638538
iumrsica2014＠mrsj.org
http://www.iumrsica2014.org

日本セラミックス協会第 27 回秋季シンポジウム
特定セッション「次世代を切り拓くハイブリッド
マテリアル」(鹿児島大)

ハイブリッド材料 TEL 0527367345
研究会・増田(産 masuday＠aist.go.jp
総研)

日本金属学会年秋期講演大会(名古屋大学)

日本金属学会

The 9th International Symposium on Advanced
Science and Technology in Experimental
Mechanics(New Delhi)

日本実験力学会・ officejsem＠mech.ous.ac.jp
林(岡山理科大)TEL 0862569615
http://jsem.jp/ISEM9/
日本表面科学会
TEL 0743726021 isss7＠sssj.org
http://www.sssj.org/isss7

月
24～30
月
9 ～11


～

月
1～6

2～6

The 7th International Symposium on Surface
Science (ISSS7)(松江)


年月

～

日本金属学会春期講演大会(東京大学駒場キャン
パス)
月

～

日本金属学会秋期講演大会(九州大学伊都キャン
パス)
月
5～8
Asia Steel International Conference 2015(Asia
Steel 2015)(横浜)



参加事前
2.21

講演
2.14
発表
1.24

日本塑性加工学会 TEL 033435
8301 http://www.jstp.jp
プラズマ・核融合 TEL 052
7353185 plasma＠jspf.or.jp
学会，日本原子力 http://www.jspf.or.jp/10rengo/
学会

19～20

月
1～3

締切

ems＠ems.jpn.org

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

日本金属学会

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

日本金属学会

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

日本鉄鋼協会

asiasteel2015＠issjp.com
http://www.asiasteel2015.com

講演'14.6.27

本 会 記 事

追悼本会元会長，名誉員

不破

祐 先生を偲んで本会元会長，名誉員 東北大学名誉教授，不破 祐先生は 2013年 11月23日ご逝去されました．亨年 98歳でした．会員の皆様にご報告申し上げますとともに，先生のご生前のご功績を偲び，謹んで哀悼の意を表します．
先生は，昭和 16年(1941年)12月東北帝国大学工学部金属工学科を卒業，1942年 1 月東北帝国大学大学院入学，同年 10月東北帝国大学助手に奉職されました．1943年大学院特別研究生，1945年講師を経て，1946年 1 月助教授に昇任されました．1954年 8 月より1957年 9 月までほぼ 3 年間米国 MITに出張，留学生活を送られ， 1958 年 2 月 MIT より Doctor of Science を授与されました．1962年 4 月東北大学教授に昇任されました． 1975年から東北大学評議員を 2 年間務められ， 1979年定年退職されました．日本学術振興会製鋼第19委員会，製銑第54委員会，冶金物質の高温物性第140委員会委員を務められ，学と産の研究指導と人材育成に尽力されました．日本金属学会会長，日本鉄鋼協会理事等の要職を務められました．
先生は鉄鋼のガス分析では先駆的な研究，溶鉄，溶融スラグの物理化学的研究を行い，MIT 時代の恩師，友人を始め，世界中に非常に多くの親友を持たれ，堪能な語学力を駆使し，鉄鋼製錬学における日本の国際的地位を高めることに貢献されました．外国人として初めて中国工程院の院士，
日本人として，初の米国 National Academy of Engineering の外国会員に
1979年推挙されておられます．
鉄鋼製錬プロセスに関する川渡セミナーは先生の発案で始められ，39回を迎えており，産学の研究者，技術者
が未発表の研究を発表，討論し，日本の鉄鋼業の発展に大いに貢献されました．
以上のようなご業績に対し，本多記念賞始め内外の学会から数多く受賞され，1988年勲三等旭日中綬章を授与されました．スポーツマンで常に学生，研究者，技術者と共に晩年まで研鑚を続けられ，門下生にのみならず多くの方々に敬愛された先生でした．ここに，先生のご遺徳を偲び謹んでご冥福を心からお祈り申し上げます．

〈事務局より〉年月日(金)は，創立記念日により休業いたします．

2013, 2014年度会報編集委員会
委
委

員

長
員

古原
忠
赤瀬善太郎
石丸
学
上田正人
奥村圭二
小泉雄一郎
佐藤
尚
高橋
淳
寺山
朗
南島
晋
藤原航三
三浦永理
村石信二
湯葢邦夫

阿部世嗣
石本卓也
太田道広
小澤俊平
好田
誠
篠田弘造
竹田
修
仲井正昭
長谷崎和洋
古澤孝之
水内
潔
村上浩二
横井龍雄

有賀珠子
礒部繁人
大津直史
川喜多 仁
小林正和
柴田曉伸
田中真悟
中野正基
波多
聰
細川裕之
水口
隆
森戸茂一

(五十音順，敬称略）

池田賢一
井手拓哉
大塚
誠
菊池丈幸
小山佳一
清水崇行
田中秀明
仲道治郎
畠山賢彦
本間智之
光原昌寿
山崎倫昭

池田大亮
上杉徳照
大沼郁夫
菊地竜也
佐々木泰祐
須藤祐司
田中將己
中村貴宏
廣澤渉一
松尾元彰
水本将之
山田高広

石川和宏
上田恭介
大野宗一
北嶋具教
佐藤和久
高木秀有
垂水竜一
柳楽知也
廣本祥子
松八重一代
宮岡裕樹
山室佐益

ま て り あ 第巻 第号（）発行所

定価,円(本体 1,748円)(〒120円）
年間機関購読料金,円(税・送料込)
発行日 2014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 発 行 人 梶原義雅
印 刷 所 小宮山印刷工業株式会社
TEL 0222233685
発 売 所 丸善株式会社
FAX 0222236312
郵便振替口座 0221025592〒1050022 東京都港区海岸 1918

ま て り あ 第53巻 第 2 号(2014)
Materia Japan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)

最近の研究(8 頁)(19,700字)




投稿の方法

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

種別の～については，執筆要項に定める方法で作成し，制限上げて，国内外の最近の研究成果を紹介する．各分野の現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～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

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．

考となる文献も示しておく．
.

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とする．
.

種別の～については，執筆要項に定める方法で作成し，制限

技術資料(8 頁)(19,700字)

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

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

号は会報編集委員会にご一任下さい．

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資料として役立つもの．
.

.

.

集

録(9 頁)(22,300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

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

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

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

うものも含む．

ページに掲載している会報投稿規程を参照して下さい．

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．

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

材料科学のパイオニアたち(5 頁)(11,900字)

著作権の帰属作権規程により，この法人に帰属します．

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原稿は，専門外の読者にも分かるようにご執筆下さい．

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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．

.

.

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．


イムリーな最新の物性，技術データを紹介する．

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．

材料ニュース(2 頁)(4,150字)できるだけ迅速に記事にする．

その他留意事項

物性・技術データ最前線(4 頁)(9,340字)
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

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
.







原稿送付・問合せ先〒9808544 仙台市青葉区一番町 1
1432

プロジェクト研究報告(有料)(原則35頁)

日本金属学会

特定研究 A ， B ，未来開拓，戦略基礎などの公的資金補助に

 022
2233685

よるプロジェクト研究成果を有料掲載する．

Email: materia＠jim.or.jp

会報編集委員会

FAX 0222236312%

本 会 記 事

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第 3 種郵便物認可

平成26年 2 月 1 日発行「まてりあ」

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