October 2015

JFEテクノリサーチ株式会社

No.45

正極活物質

物質の分別

35%＊
バインダー ＋ 導電助剤

10μm(a)断面SEM像（低加速電圧）
図1 正極膜中の物質分率評価事例（活物質：コバルト酸リチウム）

51%＊
活物質

活物質

SBR

空隙SBR

14%＊
集電箔
20μm20μm(a)表面SEM像(b)画像処理による各粒子の物質分率評価例(* 全面積に対する面積比)(b)断面SEM像

図2 オスミウム染色法による負極膜中のSBRの観察例（白色部：SBR）

リチウムイオン二次電池の分析・評価技術（2）リチウムイオン電池の電極膜中粒子の分散性評価
Evaluation of Particle Dispersion in Electrode of Lithium Ion Battery
リチウムイオン二次電池の高性能化のためには、電極膜中の活物質や導電14％は水銀圧入法による値とほぼ一致しています。

当社では電極塗工～電池評価までの一貫の試作評価設備と材料解析評価技

助剤などの微粒子の均一分散化が重要

二つ目は負極バインダーとして使用術を活用して、電極膜中粒子の分散性です。当社では電極膜中粒子の分散性されているSBR（スチレンブタジエンゴ評価とその電池特性への影響調査まで評価技術の開発を進めており、本報でム）の観察技術です。SBRはCとHのみ総合的なサービスを提供しておりますは二つの評価技術を紹介します。

で構成されるため、FE-EPMA元素マッので、ご興味をお持ちの方はぜひお問い合せ下さい。

一つ目は正極膜中粒子の物質分率

ピングでは活物質と助剤を見分けるこ

評 価 で す。ULV-SEM（極低加速電圧とができません。そこで酸化オスミウSEM）ではコントラストの高い反射電ム(OsO4)を 用 い てSBRを 染 色 し ま す。

子像が得られ、一方、FE-EPMA（電界反射電子像では重い元素ほど明るいコ放出型電子線マイクロアナライザ）にントラストを示すことから、活物質やよる元素マッピングでは、高い空間分導電助剤よりも、オスミウム染色され解能が得られます。これらを組合せてたSBRが明るいコントラストを持ち、物質の分別を行い、さらに画像処理に負極膜中のSBRの分布を観察することより電極中粒子の分率を求めることがが可能になります。その一例を図2にお問合せ先：可能です。その一例としてコバルト酸示します。SBRが負極の黒鉛粒子表面ソリューション本部（千葉）電池・材料解析評価センター

リチウム正極の評価例を図1に示しま及び粒間に存在することが確認されます。当該技術による空隙率の測定値した。

安江 良彦
y-yasue@jfe-tec.co.jp

Magnetic Property Visualization in Stator Core of a Permanent Magnet Motor

磁気特性の評価技術（6）を探針法により、鋼板表面の磁界強度

ルトランス、リアクトルなど実用品に近～永久磁石モータにおけるステータコア
局所磁気特性可視化技術～

をHコイル法によってそれぞれ測定いたい状態での磁気特性評価にいたるまでします。図2はロータ外部駆動によるス

幅広くご要望にお応えします。是非おソリューション本部（西日本）磁性材料評価センター

テータコア磁束密度分布の測定結果で気軽にご相談下さい。

中田 崇寛

t-nakada@jfe-tec.co.jp

す（1ティース当たり472測定点）。図中の赤枠部分はそれぞれ溶接位置を示しており、溶接位置真下の領域において磁はじめに電動機（モータ）に使用されている電磁鋼板は製造過程（打ち抜き、カシメ、溶接、接着、巻線、圧入、焼嵌めなど）において磁気特性が劣化することが知られています。従来、製造工程ごとにモータコアの磁気特性を把握することは技術的に困難でしたが、当社の局所磁気特性可視化技術を用いることによって、モータコアにおける溶接やカシメ周りの磁気特性分布束密度の低下が確認されています。これは溶接による圧縮応力場を考慮した電磁界解析結果（図3）でも同様の傾向が確認されていることから、溶接位置の真下領域では圧縮応力場による透磁率の劣化が生じていることが推測されます。
おわりに当社は電磁鋼板や磁石など材料の磁気特性評価から、モデルモータ、モデ
図2 ステータコアの磁束密度分布測定結果を測定することが可能となりました。数
値計算結果との比較や加工における磁気溶接個所特性劣化の定性的な把握など、実用品に近い状態での磁気特性評価技術をご提供いたします。
ステータコアの磁気特性分布評価
当社におけるステータコアの磁気特性分布評価は、図1に示すようなモデルモータを作製し、鋼板内部の磁束密度

図1 モデルモータ

図3 電磁界解析結果（圧縮応力場あり）

Inspection of Coating Defects by Ultraviolet-excited Fluorescence

蛍光撮像によるコーティング欠陥検査致させた同軸照明構造により、立体構

計測技術本部 画像検査機器部

造物の影による検査死角を最小化した

北濱 正法

m-kitahama@jfe-tec.co.jp

当社では、照明とカメラの光軸を一視検査を自動化するご要求がありましたら、お気軽にご相談下さい。

検査システムを開発しました。従来の同軸照明は、紫外および励起光がハー

屋外用途の電子基板では耐環境性、 フミラーにより散逸され、光量不足に特に基板腐食の原因となる湿度対策がなる問題がありましたが、当社では紫重要とされています。防湿性を有する外線と励起蛍光の波長の違いを利用し有機皮膜コーティングにより湿度対策た特殊な反射・透過ミラーの採用によがなされますが、抜けなくコーティングり、紫外線および蛍光の強度低下を最されているかが重要な品質管理項目と小化しました。図1は基板の蛍光発光をなっています。防湿皮膜には紫外線の800dpi（32μm/画素）の解像度で撮像し照射により蛍光を発するものが使用さた結果です。コーティングの有無と同れており、ブラックライトを照射して塗時に同一下地部分ではコーティング厚布部全面で蛍光発光しているかの目視みの差による蛍光強度の差も捕らえる検査がなされています。電子基板はICことができています。図2はリードフレーチップやコンデンサなどが実装されたム上の模擬欠陥(異物)の撮像結果です。

立体形状物であり、多くの視野からの0.03mm2の微小欠陥を検出できているこ

総合的な判断が可能な目視検査は有力と、ICチップの影が映りこむことなく、な手法ですが、検査員ごとの判断基準

リードフレームの根元まで死角なく検査の差や検査結果の保存によるトレーサできていることが判ります。

ビリティの確保などに問題があり、検査装置の開発が望まれていました。

今回は電子基板の防湿コーティング
欠陥検査装置をご紹介しましたが、目2

図1 防湿コーティング基板の蛍光画像

模擬欠陥（異物）
0.4×0.7mm
図2

模擬欠陥画像High Temperature Reaction and Heat Treatment Test at Various Atmospheric Conditions

各種雰囲気下での高温反応・熱処理試験

炉内観察機能各種の金属材料、無機材料、木質系材

またこの炉には、上部と側面に炉内料など、幅広い材質を対象とした材料ソリューション本部（川崎）設備・プロセス技術部

観察窓が設けられています。視野は中開発や製造プロセス開発のお役に立っ鈴木 真央部に限られますが、試験中の変化のております。

様子を観察することができます。例え当社では上記の炉の他に、様々なタ材料は、高温下では酸化を受けたり、ば昇温過程での材料の燃焼・変形などイプの管状炉を用意しており、これま

mak-suzuki@jfe-tec.co.jp

相変態（溶解など）を起こしたりします。

を見ることができ、動画で記録を残す

でに、水蒸気を含むガスや特殊な混合こうした現象の解析のため、当社ではこともできます。側面の窓を通した試

ガス流通下での反応試験、高温処理後特殊な雰囲気炉（写真1）を活用し、実料の真横からの観察も可能であり、ガの試料急冷・取出し試験など、数多くの際の使用環境を再現した条件下や、特ラスなどの溶融時の表面張力や基板材試験を手掛けています。

殊な環境条件下での材料の反応挙動を料との濡れ性の測定（静滴法）などもで調べる試験を行っています。

きます
（写真2）
。
このように、高温での反応や変化に雰囲気炉の特徴
この雰囲気炉は、一辺が300mmの内お客様の目的に合わせて、それに適した試験装置・方法を提案いたします

ついて多くの知見を得ることができ、ので、ぜひお気軽にお問い合わせください。

容積をもち、位置による温度差がほとんどないという性能を有しているため、比較的大型の部品などを均一に加熱することが可能です。最高温度は約1600℃で、窒素などの不活性ガス雰囲気下での試
験だけではなく、還元性ガス、酸化性ガス、種々の混合ガスなど、幅広いガス雰囲気下での試験に対応できます。万一のガス漏洩時に、警報を出して自動的にガス供給を停止する機能も付加しました。

写真1 雰囲気炉の外観

写真2 雰囲気炉でのガラス溶融状態観察

Autoclave Evaluation Test Under High Pressure Hydrogen Sulfide Conditions

特殊環境下での腐食試験〜高圧硫化水素環境下でのオートクレーブ評価試験〜
知多事業部 材料解析部 腐食評価グループ

秦 誠

m-hata@jfe-tec.co.jp
はじめに4種類とこれらの混合ガスが使用できており、試験中、内容液を流動させたます。最大の特徴は、濃度100％の硫状態にすることが可能です。

化水素ガスを約2MPaの圧力まで封入適用分野

でき、高濃度・高圧硫化水素環境を再○油井環境で使用される材料の耐久性評価現できます。より過酷な石油・天然ガスの採掘・輸送設備の腐食減量や応力○電装機器の特殊腐食環境での耐久性腐食割れ評価が可能となり、過酷な特評価

エネルギーやプラスチック等の原材料殊環境下での耐久性評価が実施でき

・下水道関連分野として利用される石油や天然ガスは、私ます。また、2本の電極を備えており、・高圧プラントの電装設備分野達の生活に必要不可欠な資源です。石

試験中、電装部品を動作させたり、試高圧、高温をキーワードに事業展開を油や天然ガスを採掘する油井や、それら験体の電気信号をチェックすることもされているお客様で、ご興味をお持ちでを輸送するパイプラインが使用される環可能です。試験槽には、攪拌機が備わっあれば、お気軽にご相談下さい。

境は、浅井戸の枯渇にともなう深井戸化

表1 高圧硫化水素ガスオートクレーブ試験機の基本仕様により、高温･高圧へシフトしています。

型式

円筒ルツボ式

さらに腐食性ガスである硫化水素の高濃最高圧力10MPa度・高圧化が進み、過酷な環境になって最高温度232℃います。石油や天然ガスの採掘・輸送設

容器寸法

φ 180mm ×深さ 450mm

攪拌

備に適用される物質・材料は、今まで以最大 1000rpm
100％炭酸ガス上の耐久性が要求され、この過酷な特100％窒素ガス殊環境下での試験が必要とされます。

使用可能ガス組成

装置の特徴

100％硫化水素ガス
10％酸素 + 炭酸ガス
硫化水素混合ガス

新たに導入したオートクレーブ腐食（炭酸ガス or 窒素ガスベース）
付帯設備

試験機を写真に、主な仕様を表1に示します。基本使用ガスは、炭酸ガス、窒素ガス、硫化水素ガス、酸素ガスの・地熱発電分野

試験

写真 オートクレーブ腐食試験機

3

電極× 2 本
腐食試験
（クーポン試験片、隙間腐食試験片他）
応力腐食割れ試験（Uベンド試験片､ Cリング試験片､ 4点曲げ試験片、DCB試験片他）

Hot Stamp Simulation from Heating through Cooling Process

流体・伝熱・構造の連成解析～ホットスタンプをモデルとした加熱から冷却までのシミュレーション事例～
ソリューション本部（川崎）CAEセンター

小笠原 章

a-ogasahara@jfe-tec.co.jp

近年、超ハイテン材の成形性向上の課題を解決するために、シミュレーショいます。冷却水路の設計（配置）、流水ン（CAE※）
による事前検討・製造条件の量条件が温度分布に大きな影響を与え絞り込みが行われています。一連のプるため、CAEを用いた金型最適化によ

ロセスにおいて、材料の加熱ムラ、成る設計時間の短縮と共に、プレス後の形ひずみや冷却ムラなどを評価する必品質向上が期待できます。

要があり、流体・伝熱・構造が相互に影CAEにより、お客様の課題に応じた適切なご提案が可能です。ぜひお気軽響する連成解析が必要になります。

ため、ホットスタンプの採用が増えてい

図1は金型（パンチ）内に冷却水を流します。本技術では材料加熱・冷却のプロた場合の金型の温度分布、図2は下死点セスが加わり、品質安定性や量産化の保持後の材料表面の温度分布を示してにお問い合わせ下さい。
※Computer Aided Engineering

温度冷却水
（流出）

温度高高低冷却水
（流出）

低冷却水
（流入）

図1 金型の温度分布

図2 材料表面の温度分布

お問い合わせ先【ソリューション本部（千葉）】【営業本部】

TEL:043-262-2313 FAX:043-262-2199【大阪営業所】【営業総括部】
TEL:03-5821-6811 FAX:03-5821-6855

TEL:06-6534-7631 FAX:06-6534-7639
神戸支所【東京営業所】
TEL:03-5821-6811 FAX:03-5821-6855
TEL:044-322-6200 FAX:044-322-6528

TEL:086-447-4621 FAX:086-447-4618

TEL:028-613-1077 FAX:028-613-1078

TEL:084-945-4137 FAX:084-945-3989【土壌環境部】

東北支所
TEL:022-211-8280 FAX:022-211-8281
九州支所
TEL:092-263-1461 FAX:092-263-1462

福 山 TEL:084-945-4137 FAX:084-945-3989【計測技術本部】

営業グループTEL:043-262-4181 FAX:043-262-2665

TEL:044-322-6537 FAX:044-322-6528
大阪グループTEL:06-6534-7637 FAX:06-6534-7639【名古屋営業所】【ソリューション本部（西日本）】
倉 敷 TEL:086-447-4621 FAX:086-447-4618

福山支所

宇都宮支所

TEL:044-322-6208 FAX:044-322-6528

TEL:078-304-5722 FAX:078-304-5723
倉敷支所

川崎支所

【ソリューション本部（川崎）】

TEL:052-561-8630 FAX:052-561-8650【ビジネスコンサルティング本部】
東 京 TEL:03-3510-3389 FAX:03-3510-3476
京 浜 TEL:044-322-6479 FAX:044-322-6520

詳しくは、当社ホームページでhttp: // www.jf e - te c.co.jp◆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
茂JFE-TEC News 〈 2 0 1 5 〉 発行人／高野
発行所／JFEテクノリサーチ株式会社 営業総括部

No.45

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