May 2023

JFEテクノリサーチ株式会社

充電率
図1 充放電1サイクルによるセルの膨張と収縮新商品特集号

徐々に上昇に伴って反力が充放電サイクル

反力［arb.unit］

電圧［V］

反力［arb.unit］

2023 年

No.75

充放電サイクル数
図2 充放電100サイクルによるセルの膨張

2023 年

新商品特集号

リチウムイオン二次電池のOperando反力測定
Operando Measurement Swelling/Shrinking of Lithium-ion Cells▶なぜいまこれが？
リチウムイオン二次電池
（LIB）
は広分

同時に行う電気化学測定との比較解析

したような膨張収縮を繰り返しながら、をすることで充放電に伴うLIBの膨張・サイクルが進むにつれて徐々に反力の野で用いられるエネルギー源です。LIB収縮の要因を分析することが可能です。

ベースが上昇しているのがわかります。のエネルギー密度を決定するものは活また本技術は電池サイズ・環境温度・充このようにLIBの劣化による膨張現象も物質と呼ばれ、現在も活発に新規開発

放電速度に対する大きな制限はありま

正確に観測することが可能です。

が行われています。正負極の活物質はせん。そのため実使用に即した条件下以上のように、本技術はLIBの膨張・一回の充放電でも体積が変化するため、でのLIBに対するOperando測定が可能収縮を精度よくOperando測定により観それに伴ったLIBの膨張・収縮が見られです。

ます。またLIBは充放電を繰り返すこ

図1に1回の充放電サイクルによりLIB測することが可能です。充放電を伴わない高温保管試験などによるLIBの膨張とで活物質・電解液が劣化・分解・反応を測定することも可能です。
が膨張・収縮する現象を反力で観測した （収縮）し、膨張することもよく知られていま結果を示します。充放電に伴うLIBのお気軽にお問い合わせください。

す。上記はどちらも充放電に伴うLIBの膨張収縮は正負極間のLiイオンのやり膨張（収縮）ですが、起因する反応は異取りに由来しています。本技術は上記▶お問い合せ先なります。

現象を正確に観察することができてい機能材料ソリューション本部 電池試作・解析センター▶これがポイント！

ます。図2に繰り返し充放電サイクルに

森島 史弥

本技術は上記のどちらの現象も高精よりLIBが膨張する現象を観測した例をmorishima@jfe-tec.co.jp

度で観測することができます。さらに示します。充放電サイクル毎に図1で示2023 年

新商品特集号

コネクタ信頼性評価

Reliability Testing of Fretting Corrosion in Automotive Connectors
多ピン同時計測仕様の接触抵抗計測

般性能要件の評価項目へのトータル対応体制も整えております。

〜車載用コネクタの通電微摺動摩耗試験〜装置を用いて、嵌合コネクタの接触抵抗値を常時測定し、フレッティング摩耗厳しい信頼性要求が課される車載用▶なぜいまこれが？

による接触抵抗値の変動がリアルタイム

コネクタの評価、フレッティング摩耗耐

現在の自動車は、自動運転化、電動化、 で検出できます。また、試験時に発生し性評価に、是非当社の評価サービスをた摩耗粉や摩耗痕跡の形態観察、成分ご利用ください。

行しています。そのため、搭載される電分析を行い、フレッティング摩耗発生メ▶お問い合せ先

子機器は増加の一途を辿り、これらを接カニズムの解明をサポートします。

機能材料ソリューション本部 マルチマテリアル評価センター

快適性向上など様々な部分で電子化が進続するコネクタは年々増加し、接続部の長尾形 浩行

さらに、車両内部の過酷な環境や、期信頼性がますます重要になっています。

実使用環境を再現する評価ニーズ

自動車に搭載されるコネクタは、走行にお応えし、表1に示す幅広い条件によるランダム波振動と、近接する自動で、「高温」「高温多湿」の環境負車部品自体から生じるサイン波振動に荷下や、「通電」状態における試験曝されています。これにより、嵌合状態に対応しています。にあるコネクタの接点ピンと電極の間でまた、微摺動摩耗試験に限らず、微摺動による摩耗粉が発生し、これがJASO D616 自動 車 部品 ―ワイヤ酸化して堆積する事により通電特性がハーネスコネクタ試験方法及び一h-ogata@jfe-tec.co.jp

図1 フレッティング摩耗の概要

損なわれます（図1参照）。
▶これがポイント！

表1 試験可能条件

車載用コネクタの長期信頼性評価において通電微摺動摩耗試験は、必須の試験項目となっています。当社は、恒温温度制御−50℃〜 200℃

温湿度制御

20 〜 95%RH（30℃〜 85℃）

摺動制御

正弦波、矩形波

周波数−変位±10mm（10Hz）±0.2mm（100Hz）±60µm（1Hz 〜 100Hz）

恒湿環境下において嵌合されたコネクタに微摺動を加え、通電特性の劣化状況を評価する事が可能です（図2参照）。
2023 年

新商品特集号※変位と周波数の組み合わせにより、試験可能範囲に制限があります。

図2 当社の通電微摺動摩耗試験の概要

Supporting for Mechanical and Chemical Evaluation of Dental Implant

インプラント・医療機器の力学的および化学的安全性評価〜歯科用インプラントの試験評価をトータルサポート〜▶なぜいまこれが？

様化していることから、製品ごとに適切申請では評価結果だけでなく、結果を支な環境における試験方法を検討し、安持する関連データを求められます。

全性を正しく評価する必要があります。
▶これがポイント！

当社ではこのようなご要求にも対応できる体制を整備し、正確かつ有用な信頼

当社では、さまざまな規格に基づく評性基準に対応したデータの提供に注力していますので、お気軽にご相談ください。

整形外科治療技術の急速な進歩に価方法だけでなく、口腔内における唾液伴って骨・関節治療用医療機器の使用量や食品などの特殊な使用環境を模擬したは年々増加しており、歯科用インプラン条件における静的浸せき試験や腐食試

トも例外ではありません。

験（溶出元素量評価）も実施しております。

▶お問い合せ先
構造材料ソリューション本部 構造材料評価センター

森影 康

国内で歯科用医療機器を製造販売すまた、当社は機械的安全性の観点からは、るためには、厚生労働省のガイドライ人工歯根（フィクスチャー）やアバットメン

細羽 美奈子ン（薬生機審発0612第4号）に基づいて、 トなどにより構成される歯科用インプラ

y-morikage@jfe-tec.co.jp / hosoba@jfe-tec.co.jp

ISOやJIS規 格に準拠した試 験を行い、ントの37℃生理安全性を評価することが必要になりま食塩水中での耐す。化学的評価項目としては、主成分や久性試験（疲労有毒元素、添加成分の含有量、ひ素や鉛、試験，図1）の手ニッケルなどの溶出元素量、吸水・溶解法を確立してい量などがあります。力学的評価項目としるほか、さまざては、寸法精度、静的強度及び耐久性、まな素材のスク使用環境を模擬した性能の評価などがリューやワイヤ、あります。特に近年は、人体環境を模器具類などの力擬した評価として37℃生理食塩水中で学的評価も行っの疲労試験などの需要が増加傾向にあています。

ります。インプラントに用いる素材も多分析ソリューション本部 分析評価・解析センター

試験溶媒

圧縮曲げ荷重半球
治具

インプラント固定
治具

包埋樹脂装置外観

試験概略図
図1 歯科インプラント圧縮曲げ試験

さらに、薬事2

2023 年

Analysis of Nitrosamines in Pharmaceuticals Started

新商品特集号

医薬品中のニトロソアミン類分析を開始しました

られます。

表1 対象ニトロソアミン類一覧

当社では、最高感度を持つLC/MSMS※1（タンデム型）（図1）を新たに導入して、▶なぜいまこれが？

定量限度値 0.03ppm（EMA※2における国内外で、発がん性物質であるニトサルタン系医薬品のニトロソアミン不純ロソアミン類の一部医薬品への混入が物の閾値）に対応いたしました。さらに判明し、欧州、米国にて全市場医薬品低濃度でのご相談も承ります。
本試験は、GMP※3品質管理下での試に対する調査が実施されました。

ニトロソアミン類（略号）

許容摂取量（ng ／日）

NDMA

96.0

NDEA

26.5

NMBA96.0

NMPA34.3

NIPEA

26.5

NDIPA

26.5

MeNP26.5

日本国内では厚生労働省より、「医薬験に対応しており、お客様のご要望に品におけるニトロソアミン類の混入リス従い、技術移転、予備検討、バリデーショ

NDBA

26.5

クに関する自主点検について」（薬生薬ン試験、ロット分析など、様々な試験プ

NMOR

127

審発1008 第1号, 薬生安発1008 第1号, 薬ランのご提案が可能ですので、お気軽

生監麻発1008 第1号）が通知され、医薬にご相談下さい。

品製造販売業者に対して、9種類のニトロソアミン類混入リスクの自主点検が求LC/MSMS: 液体クロマトグラフ質量分析計

められています（表1）。

EMA: European Medicines Agency

なお、ニトロソアミン類混入の可能性が排除できない場合、実測定による確認と、限度値を超えて検出された場合の処置を含めて、2024年10月31日までの対応が必要となります。

（欧州医薬品庁）
GMP: Good Manufacturing Practice「医薬品の製造管理及び品質管理の基準」▶お問い合せ先
分析ソリューション本部 医薬・有機材料評価センター

平下 淳二▶これがポイント！

hirashita@jfe-tec.co.jp

対象のニトロソアミン類は、ごく微量でも人体に影響があるとされ、実測定に

図1 高感度LC/MSMS

おける定量限度値は極めて低値が求め2023 年

新商品特集号

基材厚も測定可能な「極厚膜FiDiCa®」

World's First 2D Thickness Measurement System for Si Wafers〜世界初のシリコンウエハ用
２次元膜厚分布測定装置〜

世界初のウエハ厚さ分布を「面」で測厚さに揃えるというニーズが急増しています。

定できる「極厚膜FiDiCa®」にご興味があ▶これがポイント！

る方は、是非お気軽にご相談ください。

例えばシリコンウエハでは、研磨前の厚みは775µm程度ありますが、これを数▶お問い合せ先

当社では、酸化膜、フィルムなどをごµmまで研磨して、厚さのばらつきを1nm計測・プロセスソリューション本部 計測システム技術センター

く短時間に測定可能な２次元膜厚分布程度に抑えたいという要求です。この要測定装置FiDiCa®（フィディカ）を販売し求を満たすため、当社がこれまでに蓄積ています。

してきた光学設計ノウハウ

FiDiCa®には酸化膜などの薄膜用とフィを総 動 員して、800µmまでルムなどの厚膜用の2つがありますが、さのシリコンウエハの厚さをらに厚いウエハなどの基材そのものの厚測定できる極厚膜FiDiCa®をさを測定するニーズに応え、新規に光学開発しました。

設計から手掛けた「極厚膜FiDiCa®」を開この装置を用いることで、発いたしました。本特集号では、この装図1に示す通りシリコンウエ置についてご紹介いたします。

ハの厚さの約100万点の分▶なぜいまこれが？

布データをわずか数分で得

FiDiCa®は0.1 ～ 20µm程度の薄膜や10る事ができます。これは12～ 100µm程度の厚膜を測定するためのインチウエハでも約0.3mm、装置として誕生しましたが、近年、ウ6インチウエハであれば約エハを研磨して薄くするプロセスにお0.15mmと い う 細 か い メッ

いて、研磨前のウエハの厚さを正確にシュの膜厚データを得るこ測定して、その厚さ分布のデータを基とができるという事になりに研磨することにより、ウエハを均一なます。

3近藤 孝司k-kondo@jfe-tec.co.jp

297µm

298.5µm

300µm

図1 シリコンウエハの厚さ分布測定例

2023 年

Testing Under Special Environment Contributing to Development of CN, EV

新商品特集号

研究開発に対応した特殊環境試験 【液体浸漬試験】〜 CN、EV開発に貢献する特殊環境試験〜▶なぜいまこれが？

この他にも特殊な試験評価ニーズにお高温油への浸漬試験が可能で、EV応えしていますので、お気軽にご相談く

モータに使用される電磁鋼板の絶縁被膜ださい。のオートマチックトランスミッションオイ

カーボンニュートラル
（CN）の実現に向ル（ATF）に対する耐久性を評価できます。その他、強酸、強アルカリ環境
け、電気自動車（EV）や水素利用などに （図2）関する開発が盛んになっています。これなど特殊環境への浸漬試験が可能です。

▶お問い合せ先
知多ソリューション本部 マテリアル・モビリティ評価センター

宮田 由紀夫、髙山 康晴

y-miyata@jfe-tec.co.jp / takayama@jfe-tec.co.jp

らの技術に使用される材料が適用される環境は多様化し、それにともない材料の加熱炉耐久性、信頼性を評価する需要はますま
す高まっています。

洗浄瓶▶これがポイント！

【オートクレーブ（図1）】
高 温 高 圧 の 水 素ガ ス（～230 ℃、～10MPa）への暴露試験ができ、材料への水素吸収量の測定や耐水素脆性の評価が可データロガー能です。また、有毒の硫化水素ガスを含む環境での腐食試験が可能で、地層を模擬した環境に対する耐食性を評価できます。
2023 年

新商品特集号

モータベンチによる駆動特性評価・振動騒音解析技術〜近年のEVモータへの対応〜▶なぜいまこれが？

図1 10MPaオートクレーブ試験機

図2 高温油浸漬試験装置

Performance Evaluation of EV Motors Using Dynamometers
タケースに取り付けたセンサーで振動加速度を測定し、FFTアナライザーによりトラッキング解析を実施した例を図2に示します。
モータの機械的構造に起因する共振など振動原因を明らかにすることができます。

地球温暖化対策として、自動車分野さらに当社で独自に開発した薄フィル

では電動化に向けた流れが加速していまム型探りコイル（図3）を用いることによす。電動車（EV, HEV, PHEV）の最重要部

り、音・振動に関わる電磁加振力の発生品であるモータに対して高性能・高効率化要因であるエアギャップ磁束密度分布のへの要求はますます強くなってきていま測定が可能です。モータに発生する熱のす。このためモータの基本となる駆動性測定も実施しており、CAEとの組み合わ能であるトルクと回転数などの評価が出せにより、モータ開発に関わる情報を数来るモータベンチ試験のニーズが高まっ多くご提供できます。てきました。さらに電動車では、従来の当社では、モータ効率の測定評価、振車両ではエンジンの騒音・振動に埋もれて動騒音評価の他にも、EVモータの高出力問題にならなかったモータ音や振動がク領域で必要となる高磁束密度・高周波領ローズアップされるようになってきました。

域での電磁鋼板の磁気測定評価、希土▶これがポイント！

類磁石の高温下での磁気損失評価、巻当社では、お客様の多種多様なニーズ

線被膜をはじめとする絶縁材料評価などにお応えするため、社内・社外の種々のモー種々の分析とソリューション提案を実施しタベンチにて、EVモータ（200kW級）の一軸ておりますので、お気軽にご相談ください。

モータベンチ試験、二軸モータベンチ試験がおこなえるような体制を整えております。
図1に示す様な効率マップ（効率-トルク回転数特性）の取得が可能です。またモー

図1 効率マップ例

図2 モータ振動の周波数分析▶お問い合せ先

薄フィルム型
探りコイル

西日本ソリューション本部 倉敷材料評価センター

髙宮 俊人

t-takamiya@jfe-tec.co.jp

図3 ステータ部への薄フィルム型探りコイル取付例◆このパンフレットの送付中止、宛名変更は jfetecsalesmarketing@jfe-tec.co.jp へご連絡ください

発行人／蛭田 敏樹
JFE-TEC News 〈 2 0 2 3 〉 発行所／JFEテクノリサーチ株式会社
営業企画部

No.75

2023年5月発行〒100-0004 東京都千代田区大手町一丁目6番1号
0120-643-777

大手町ビル4階

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erved.
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