弾性率から弾性スティフネスCij測定へ！

多種な測定法を駆使した測定装置群

ッドの革命!カメオテ
~サンドペーパーの真の代替として~

特色

従来型ボールミル
“CLASSIC LINE”

全機種共通の特長

自動研磨機SCANDIMATIC 33305

精密切断機MINICUT 4000

試料埋め込み材料、アクセサリ-

隆*
F
校

三次元積層造形技術の歩みとベールに包まれてい
1.
た活用状況

近年の活用実態調査
2.

3.これまでの実態調査結果の詳細

4.普及の段階を考察する

5.調査結果から本技術の「普及」を分析

6.キャズムに落ち込まないための解決策

文
截

1.はじめに
2014年10月より最長5年間の計画で，内閣府主導でNEDO(国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構)による委託を受け，SIP(戦略的イノベーション創造プログラム)/革新的設計生産技術(佐々木直哉プログラムディレクター)/「三次元異方性カスタマイズ化設計・付加製造拠点の構築と地域実証」が，大阪大学，パナソニック株式会社，地方独立行政法人大阪府立産業技術総合研究所(産技研)，帝人ナカシマメディカル株式会社，川崎重工業株式会社，有限会社北須磨動物病院，大阪府立大学，京都大学，東京大学を主要機関として採択された(1) .本採択拠点は，「革新的な技術研究開発をつなぐ異方性カスタム拠点を形成し新たなものづくりスタイルを構築する」をモットーに，金属Additive Manufacturing (AM)を含む超上流でのものづくりのイノベーションを探索するための活動を行っている(2).
2.   拠点形成の背景
関西をはじめとする日本の製造企業(ものづくり産業)は国際競争力を失い，シェアの低下，業績の低迷を招き，もはや「日本はものづくり大国」であると考えるには程遠い状況が生じ始めている．これは顧客の「平均的・画一的」なニーズに対応する類似商品群の乱立が，コモディティ化を促すことで，ものづくりを行うほどに赤字が増加するといった負のスパイラルを生み出しているためである．本拠点では，こうした現状を打破するため，関西エリアにて「平均化・画一化」から「カスタム化」へと，ものづくり概念を根底から覆す製品を生み出すためのイノベーションスタイルを構築することを目的としている．具体的には，最適化デライト設計を上流概念とし，付加製造(三次元積層造形)を用い，これまで困難とされていた材質・形状パラメータを異方性エンジンに基づき同時制御することで，「高付加価値化にむけた異方性カスタム」を実現することを超上流設計思想とする.当拠点は，関西地域の強み(地域資源)である難加工材を中心に据え，家電分野，生体医療福祉分野，航空・エネルギー分野の経済成長に向けた異方性力スタム製品(カスタム冷熱デバイス製品，カスタム家電，伴侶動物用カスタムインプラント，材質・形状制御タービンブレード)を初期ターゲットに設定し，大阪大学大学院工学研究科や大阪府立産業技術総合研究所が，牽引企業としてのパナソニック，帝人ナカシマメディカル，川崎重工業等とともに，関西ものづくり拠点化への先導的役割を担う．ただし，参画企業を固定することなく適時適材適所での柔軟なものづくりスタイルを地域実証していく．その中核として，「異方性カスタム設計・AM(3Dプリンター）研究開発センター」が大阪大学大学院工学研究科に新設され，進化するプラットフォームとして機能させるとともに，デライトアセスメント(満足度や喜び品質の感性指標の評価とフィードバック)により，絶えずデライト度を高める．デライトアセスメントは，例えば，グランフロント大阪での異方性カスタム個電や動物病院での伴侶動物用カスタム異方性インプラントのデライト実証・追跡調査をはじめとするテストユースなどにより実施し，製品そのものと，ものづくりシステムの両者を進化させる.最終的には，参画する企業群が有機的にクラスタ化し，進化するイノベーションスタイルの好例となることによる，出口を見据えた淀みないものづくりスタイルの構築を目指す.
3.本拠点での取り組み目標
関西地区における金属をはじめとする幾加工材ものづくりの地域資源を活用し，「異方性カスタム設計・AM研究開発センター」を中心に，世界に先駆けた異方性カスタム市場の開拓を目標とし，関西発の新ものづくり手法を日本，さらには世界に発信することを目標とする．異方性は自然界のほとんどの創成物が持つ特性であり，超上流での最適化により等方性ではない適度な異方化が，デライトな製品群の一つの出口として期待される．目標達成に向け，（A）拠点形成目標としては， (A1)大阪大学内に異方性カスタム設計・AM研究開発センターを新設, (A2)新ものづくりの思想に合致する企業の，事業規模の垣根を越えた参画の促進，（A3)新たな異方性カスタム製品の創製・流通に向けたビジネスモデルの創成，(B)技術目標としては，(B1)異方性エンジンによる材質・形状パラメータの最適化設計, (B2)金属AM手法を中心とした設計・製造リードタイムの短縮, (B3)感性工学によるデライト指標の探索と確立，（B4）デライトアセスメントを最適化設計にフィードバックするシステム(デライトエンジン)の構築，(C)アウトカム目標としては，(C1)製品・事業分野の市場拡大,  (C2)デライトプセスメントのデバイス普及を含めた数百億円規模以上(2023年度)の経済効果創出(図１参照)を目指す.
4.イノベーションスタイル
デライト品質獲得のための異方性カスタム最適化設計を超上流思想とし，「平均化・画一化」から「異方性カスタム化」へと，これまでのものづくり概念を根底から覆す高付加価値化製品創出に向けた進化するイノベーションスタイルの構築を目指す.
(1)  顧客起点による高付加価値化のための異方性力スタム化
必要な方向に高機能性を発揮する「異方性」のカスタム化は，多種多様なニーズに応えうるものづくりの実現につながる可能性を秘めている．この異方性カスタム化という超上流設計思想に基づいて，材質パラメータ・形状パラメータを同時に最適化設計する異方性エンジンを構築し，それらを革新的生産製造に落とし込むことで製品の最適制御を可能とする.
(2)新市場の創成ならびにその牽引を促す顧客起点の一気
通貫モデル
プロダクトアウト商品を生み出すまでの，従来の商品企画から量産までのプロセスと比較して，顧客を起点とした製販一体のプロセスでリードタイムの短縮を目指す．顧客起点で最適化設計した製品イメージを，ソフト・ハード一体化システム(製販一体)やデライトエンジン，異方性エンジン，さらには革新的生産製造技術との組み合わせにより具現化する.さらに「デライトアセスメント®」により顧客のデライト度を評価し，結果を製品設計へとフィードバックする.
5.新しいものづくり
新しいものづくりのため，顧客起点の設計・生産過程の一気通貫モデルならびに新規デライト指標の妥当性を地域実証する．超上流設計思想の啓蒙活動を通じて，大・中小企業の参入推進を図り，絶えず進化し続けるものづくり拠点を構築する．本拠点の出口戦略は，多彰な企業の独自技術をクラスタ化し，異分野の垣根を超えた有機的連携により創発的な商品や事業を生み出すことにある、そのために製造リードタイムを短縮するだけではなく，情報や技術の流れを太くする「骨太・高速な一気通貫モデル」の実現を図る。IoT(物のインターネット)に代表される情報の流れ41 ,ノウハウ,アイデアをつなげることで，多様な最適解による異方性カスタム製品群の創製が期待される．その結果，フルカスタム製品からニーズに応じたハーフカスタムまで，カスタム化レベルの最適化により最大の経済効果の創発を追求する(図2参照).そのためには，マスカスタマイゼーションに対応した未来情報システムを材料工学に取り入れる工夫も必要となる.
6.おわりに
本拠点は５年間の研究開発期間を第一期と捉え，新たなものづくり新市場創出のため，異方性カスタムをテーマに関西に根差した産官学を中心にしたものづくりプラットフォームを形成し，関西発の持続的なイノベーションシステムを構築することを目指している．そのための超上流でのデライト設計を実現するために，材質・形状最適化に基づき，金属AMを中心とした生産へとつなげる．本拠点の基本コンセプトに貧同し，ともに研究開発を目指す産官学からの新たな参画を広く募集している(2).
女
を
(１)内閣府 戦略的イノベーション創造プログラム(SIP：エスプイビ-), http://www8.cao.go.jp/cstp/gaiyo/sip/. ( 2 ) 「SIP(戦略的イノベーション創造プログラム)/本新的設計生産技
　　術」「三次元異方性カスタマイズ化設計・付加製造拠点の構築と地域実証」～異方性カスタム設計・AM研究開発センター～，http:// www.mat.eng.osaka-u.ac.jp/sipk/. ( 3 ) 「デライトプセスメント」文字商標登録：商標第5777527号，2015年７月10日；ロゴ商標登録：商願2015–46048, 2015年５月15日. ( 4 )まるわかりインダストリー4.0 第４次産業革命,日経BP社,プロジェクト研究報告「SIP (戦略的イノベーション創造プログラム) /革新的設計生産技術「三次元異方性力スタマイズ化設計・付加製造拠点の構築と地域実証.」
田中厳宏*  中野貴由*  中本将嗣**  井手拓哉* *大阪大学大学院工学研究科マテリアル生産科学専攻；教授(〒565–0871吹田市山田丘2–1) **大阪大学大学院工学研究科附属異方性カスタム設計・AM研究開発センター；1)特任助教  2)副研究総括・特任研究員Osaka University Anisotropic Design & AM Research Center; Toshihiro Tanaka*, Takayoshi Nakano*, Masashi Nakamoto** and Takuya Ide**(*Division of Materials and Manufacturing Science, Graduate School of Engineering. **Anisotropic Design & AM Research Center, Osaka University, Suita) Keywords: SIP(cross–ministerial strategic innovation promotion program), AM(additive manufacturing), anisotropic design, powder bed fusion, OSAKA-ADAM center, platform, organic cooperation 2015年8月10日受理[doi:10.2320/materia.54.498]
1.はじめに
大阪大学　異方性カスタム設計・AM研究開発センターは，内閣府SIP(戦略的イノベーション創造プログラム)/革新的設計生産技術「三次元異方性カスタマイズ化設計・付加製造拠点の構築と地域実証」プロジェクトにおける技術プラットフォーム拠点として，2014年12月１日に本学工学研究科内に設置された．本報では同センターの施設，役割，取組みについてその概要を報告する.
2. 異方性力スタム設計・AM研究開発センター
異方性カスタム設計・AM研究開発センターは，大阪大学吹田キャンパス内フロンティア研究棟2号館(F2棟) 2階に設置されている(図1). 同研究棟はグローバルCOEプログラム「構造・機能先進材料デザイン教育研究拠点」（拠点リーダー：掛下知行，2007～2011年度）が実施された場所であり，同プロジェクトで培われた教育・研究を恒久的に実施可能にするため，工学研究科附属「構造・機能先進材料デザイン教育研究センター」が2008年に設置され，同センターと並列して，異方性カスタム設計・AM研究開発センターは活動を行っている．加えて，同研究棟は産学連携の場としても活用されており，企業研究者が大学研究者とともに研究室を運営する共同研究講座の６拠点が居を構えており，様々なバックグランドをもった研究者の交流が盛んに行われる場所となっている．産官学連携による関西ものづくりの中核として，関西発の高付加価値ものづくり拠点形成を目指すプロジェクトの活動の場としては，最も相応しい立地条件であると考えている．このような環境を最大限利用し，当初からプロジェクトに参画する産学合わせて９つの研究開発機関，さらにはプロジェクトへの新規参入企業(詳細は「異方性力スタム新市場の創成・新規参入支援について」参照)のハブとしての機能を本AMセンターが担い，様々な活動をセンター. (a)外観  (b)間取り.展開していく計画である.異方性カスタム設計・AM研究開発センターは，掛下知行(研究開発責任者，大阪大学大学院工学研究科　教授)，田中破宏(センター長,同　教授)，中野貴由(副センター長,同　教授)，寺西正俊(招聘研究員，パナソニック株式会社生産技術本部生産技術開発センター 生産技術研究所),玉岡秀房(研究総括・特任研究員)，井手拓哉(副研究総括・特任研究員)が中心となり，招聘教員・研究員も含め総勢50 EOS M290(EOS社).名を超えるメンバーから構成されている．図１にセンターの部屋の配置図を示す．関西経済の活性化を目指すものとして，大阪大学大学院工学研究科からの全面的な支援を受けており，センターの敷地(延べ面積約270 m²)は同研究科からの無償提供によるものである．センターは2つの実験室，設計室，会議室，事務室，研究員室の６つの部屋から成っている．難加工材用積層造形装置(粉末床溶融法：powder bed fusion)を２台備えており，電子ビームを熱源とした積層造形装置Q10(ARCAM社)を第１実験室，レーザー積層造形装置EOS M290 (EOS社)を第2実験室に配置している(図2). 第2実験室には積層造形装置以外にワイヤ放電コンターマシン，表面処理などの加工装置も備えている．また，第2実験室は製造装置と同じ空間内に設計スベースを設けており，最適化設計・デライトアセスメント・製造の一体化ルームとして，顧客起点の一気通貫モデルの具現化のための検証室としての役割を果たす場となっている．デライト設計・解析室には三次元CAD，応力・熱解析，三次元データ処理等ができるソフトウェアを導入している．上記以外にも大学内の共用設備も利用でき，ハード・ソフト両面から技術プラットフォーム拠点として相応しいものとなっている.センターはプロジェクトの皮果発信の場としても活用され，内閣府より公表された基本的取組方針「国民との科学・技術対話」の積極的実施に基づき，ものづくり教室や公開シンポジウム『SIP異方性カスタム拠点キックオフ公開シンポジウム』（図3）など一般の方も参加できる双方向コミュニケーション活動による発信を積極的に行っている．例えば，大学祭を利用したものづくり教室では，老若男女問わず数十名以上の参加者があり，ものづくりの楽しさを実感していただいた．2015年５月に開催した公開シンポジウムでは，総勢140名以上の参加者があり，センターのキックオフ行事として，本プロジェクトの趣旨，今後の計画について詳細な説明を行った．今後も顔の見える形での成果の発信方法を模索しながらセンターの運用を進めていく計画である．また，インターネット上でホームページによる継続的な成果の発信も行っている．プロジェクト拠点のHP ( http://www.mat.eng. osaka-u.ac.jp/sipk/)ならびにセンターのHP(http://www. mat.eng.osaka-u.ac.jp/sipk/am/)を2015年３月から公開ウム(大阪大学吹田キャンパスサントリーメモリアルホール).し，プロジェクトの趣旨，取り組み，成果を紹介するとともに，シンポジウム等イベントの案内，申込，新規参入企業の公募(詳細は「異方性カスタム新市場の創成・新規参入支援について」参照)も行っている．さらには，関西5拠点で構成される最適化設計・生産クラスタのHP(http://www.mat. eng.osaka-u.ac.jp/sipdelight/, 2015年１月公開)を作成・管理し，本拠点内にとどまらず関西クラスタ問の有機的連携の促進も図っている.プロジェクト内９機関の効率的な情報交換，有機的連携を図るため，参加者，内容，開催期間の異なる３段階の階層的会議システムを採用，運営している．毎週火曜日に開催されるコア会議では，センターコプメンバー(10数名)による全体の方向性の打合わせ，ビジネスモデル，研究開発のプレインストーミングなどを行っている．高頻度の実施により，運営計画の詳細まで綿密に議論し，プロジェクトでのプラットフォームとしての役割を果たしている．機関代表者問による全体の方向性や進捗についての確認および打合わせを行う企画会議を月に１度の頻度，参画者全員が参加し，拠点内9機関の進捗状況の確認および今後の運営について議論する進捗報告会を約３ヶ月毎に開催している．同時に，各機関のメンバーを教員・研究員として大阪大学に招聘し，機関の垣根を越えた有機的ネットワーク形成に努めている.
3.おわりに
今後もハード・ソフト両面から，産学官連携による研究開発推進のための仕組みづくりを検索し，参画機関が連携融合し設計と生産技術が一体化したものづくりシステムを構築するためのプラットフォーム拠点として有効に機能できればと考えている．なお，本プロジェクトでは持続的にイノベーションを生み出すシステムの構築を掲げており，そのプラットフォーム自体も日々進化させていく必要があると考えている。そのため，本報での報告はあくまで現状(執筆時点)ということになるが，今後のセンターの進化に注目いただければ幸いである.プロジェクト研究報告「SIP(戦略的イノベーション創造プログラム)/革新的設計生産技術「三次元異方性カスタマイズ化設計・付加製造拠点の構築と地域実証」
荒井栄司*  鈴木秀生お*  寺西正俊お* *大阪大学大学院工学研究科マテリアル生産科学専攻；教授(〒565-0871吹田市山田丘2-1) **パナソニック株式会社生産技術本部生産技術開発センター；1)主任技師　2)部長Delight Customized Optimization Design Using Anisotropic Material; Eiji Arai*, Hideo Suzuki** and Masatoshi Teranishi** (*Graduate School of Engineering, Osaka University, Suita. **Production Engineering Laboratory, Production Engineering Division, Panasonic Co., Ltd., Kadoma) Keywords: delight customized design method, bone plate, customized appliance 2015年5月29日受理[doi:10.2320/materia.54.500]
1.はじめに
工業製品のグローバル競争の激化により，コモディティ化が進み，低価格化への衛止めがかからない状況である．一方，先進国を中心とした世界の富裕層に対しては，個々人の価値観に合わせた高付加価値商品の需要の高まりが予想される.高付加価値商品実現のためのキーワードとして，商品のデザイン価値・顕客価値，カスタム化などが挙げられる．延岡いはデザイン価値の創造のために，デザインを形や色などの意匠に限定せず，視覚価値，使用価値(ユーザービリティ)，所有価値の３つをデザイン価値と定義している．今後は人間の内面に踏み込んだ価値追求が進んでいくであろう．本稿では，新たな価値創造を目指し，国家プロジェクトSIP(戦略的イノベーション創造プログラム)革新的設計生産技術の研究テーマである「三次元異方性カスタマイズ化設計・付加製造拠点の構築と地域実証」で取り組んでいるカスタムデライト最適設計生産方法の特徴，目指すべき方向性について述べる.
2.デライト価値について
デライト価値とは，人間工学分野で用いられる感性指標(色温度，音質，押し圧など人間感覚と結びつく生理計測可能な客観的物理量)と相関する潜在価値(感性価値)を意味する．潜在価値とは商品の基本機能が提供する価値をさらに上回るプラスアルファの価値である．あって当たり前，なければ不満足となる当たり前価値，機能が高まるほど価値が高まる一元的価値で構成される基本機能に対し，デライト価値とは期待値を超える価値である(図１).商品の成熟度によってデライト価値は変化する．例えば世の中に初めて新しいコンセプトとして発表されてから時間が経過し，すでに成熟している民生品においては，発表当時はデライト価値であった多くの機能が現時点では基本機能に移行している.他方，市場未成熟であるため，本来満足すべき基本機能を満足していない商品も多くある．この場合は，期待値水準そのものが成熟商品に比べて高くないことから，多くの機能がデライト価値と定義可能である(図2 ).例えば，小型犬を中心とした伴侶動物の骨折治療においては，完全治癒が必ずしも実現できている状況ではないため，新しい治療方法の確立によりこれまでの常識を越える価値が生み出され，飼い主のデライト価値につながると考えている.
3.カスタムデライト最適設計生産方法について
今回研究対象とするカスタムデライト最適設計生産方法の特徴を，従来のカスタム設計生産方法と比較して述べる．カスタム設計生産方法は顧客要望に基づきカスタム製品仕様を作成し，構想設計，詳細設計された商品をカスタム生産工程により生産するというプロセスで顧客に提供する方法であるが，カスタムデライト最適設計生産方法は，顧客潜在価値創出と顧客の期待値以上の価値創出をねらいとし，単なるカスタム要求の実現のみをねらいとする従来プロセスとは異なる。上流設計段階で新しい価値創出のための処理ブロックを構成要素として加えることで，後戻りのない一気通貫の設計生産の革新的要素を生み出すことをねらいとしている(図３).顧客潜在価値創出のために，仕様作成ブロックにおいて，カスタム仕様と潜在価値を創出するデライト仕様を盛り込むことを特徴としている．ここでデライト仕様とは価値が予め定義され，決められたプロセスにより実現される価値ではなく，カスタム設計生産を繰り返す中で，顧客価値のフィードバックにより想定されなかった潜在価値として新たに定義される価値である．本研究では，顧客の評価フィードバックのことをデライトアセスメントと称し，仕様作成，構想設計プロックにおける新しい価値創出に大きく寄与させる仕組みづくりを検討している.
4.デライトエンジン,異方性エンジン機能について
顧客潜在価値や顧客期待値を大きく超える価値を構想設計段階で機能設計に盛り込むことを大きな特徴とする方法をこれまで述べてきたが，顧客潜在価値(＝デライト価値)を生み出すための機能プロックをデライトエンジンと呼ぶ。さらに顧客期待値を大きく超える価値を生み出すための機能プロックを異方性エンジンと呼ぶ。この２つの機能エンジンが新たな高付加価値製品創出のための共通の上流設計思想の根幹を成す。この２つの機能エンジンの特徴を説明する．デライトエンジンは設計要素(製品を構成する機械要素部品や電気部品などの数値スペック要素)をデライト価値最大となるように評価するための処理プロセスで構成される．設計要素と感性指標の関連性さらには感性指標とデライト要素価値の関連性を関数表記することで設計要素とデライト価値の結びつきが生まれ評価可能となる．ここでデライト要素価値の和がデライト価値である(図４).商品基本機能とデライト価値最大化は必ずしも両立しないためデライトエンジンではこのトレードオフ関係を各関数の重み係数により評価する.異方性エンジンは，顧客期待値を超える機能実現のために機能の異方性を付与させることで，構想設計段階で製品の最適機能設計を行うブロックであるが，その大きな特徴は，異方性を考慮した材料のミクロ形状・材質制御，すなわち「最適化材料設計」を従来の下流ではなく最上流で行うことにより，顧客期待値を超える高付加価値を生み出すことである．このことは先に述べたデライトエンジンでの基本機能とデライト価値のトレードオフ関係の解決にも大きく寄与する.この構想設計段階で機能設計された材料機能は，工程設計ブロックへ引き渡され，例えば三次元積層造形装置におけるプロセス条件(＝造形のための加熱条件や手順)としてフィードフォワードされることで材料機能が反映され，商品に新しい価値を付与することが可能となる.
設計生産プロセスへの顧客参加によるデライト価
5.
値別出
カスタム商品の価値が高いことに疑う余地はないが，設計生産プロセスへのユーザ参画を可能にするビジネスモデルは必ずしも多いとは言えないだろう．我々は，自分が求める商品を自らの手で設計生産したいと考える顧客層に対して，カスタムデライト設計生産プロセスへの参画型実証研究を進める。ここで顕客とは商品のエンドユーザだけでなく，将来的には，医療分野では医師や技工士，住宅建設分野では工務店の設計士などビジネスユーザも含めて考える．仕様作成，構想設計段階での上流でのユーザ参画によるデライト価値創出に最も重点を置くが，詳細設計完了，生産移行時の顧客承認，生産完了後の製品評価，製品購入後の製品価値の評価のフィードバックによる継続したデライト価値創出についても研究していく．製品提供後も客観的なデライト評価指標を獲得するために，製品に装着させるセンサをデライトセンサと呼み.現在，革新的設計生産方法の具体的事例研究の一つとして伴侶動物向け骨折治療のデライト治療システムの検討を進めており，新たな価値創出とその方法論の構築を目指している.
今後，カスタムデライト最適化設計方法の事例研究を進めつつ体系化を図っていくことで，カスタム家電等，他の商品群にも適用を進め，これらの成果を基に異方性カスタム製品新市場の創成を具現化していきたいと考えている.
( 1 )延岡健太郎：一橋ビジネスレビュー， (2015).プロジェクト研究報告「SIP (戦略的イノベーション創造プログラム) /革新的設計生産技術「三次元異方性カスタマイズ化設計・付加製造拠点の構築と地域実証」
萩原幸司**井手拓哉**　中本将嗣***中野貴由あ石本草也為世海ｶ** 荒木秀樹*** 玉岡秀房ﾎ**蘇亜拉図***孫*大阪大学大学院工学研究科マテリアル生産科学専攻; 1)教授  2)講師(〒565–0871吹田市山田丘2–1) **大阪大学大学院工学研究科知能・機能創成工学専攻；准教授***大阪大学大学院工学研究科附属業方性カスタム設計・AM研究開発センター；1)副研究総括・特任研究員　2)特任助教　3)研究総括・特任研究員****大阪大学大学院工学研究科附属アトミックデザイン研究センター；教授Control of ''Material Parameters'' and ''Structural Parameters'' for Anisotropic and Customized Design; Takayoshi Nakano*, Takuya Ishimoto*, Koji Hagihara**, Takuya Ide***, Masashi Nakamoto***, Suyalatu***, Shihai Sun***, Hideki Araki**** and Hidefusa Tamaoka*** (*Division of Materials and Manufacturing Science, Graduate School of Engineering, Osaka University, Suita. **Depart- ment of Adaptive Machine Systems, Graduate School of Engineering, Osaka University, Suita. ***Anisotropic Design & AM Research Center, Osaka University, Suita. ****Center for Atomic and Molecular Technologies, Osaka University, Suita) Keywords: delight, optimal design, anisotropy, materials parameter, shape parameter, crystallographic texture, single crystal 2015年８月４日受理[doi:10.2320/materia.54.502]
高付加価値でコモディティ化を生み出さない製品創出には，ユーザにとってのデライト品質(なくとも良いが，あれば非常に満足)，もしくは，これまでにない新機能，従来の性能(マスト品質)をはるかに凌駕する超高性能を付与することが必須である．この実現を達成する手段として，金属AM (Additive Manufacturing：付加製造)に代表される革新的な生産・製造技術がIoT (Internet of Things：もののインターネット)やマスカスタマイゼーションとリンクしつつ,有効活用されるものと期待される(1).こうしたユーザ各々のデライトを満足させるためにカスタム化された新たな商品群，さらには異なるものづくり概念に基づく新規市場の開拓が日本のものづくりスタイルを変革し，ものづくり大国としての地位を奪還することが期待される.本SIP拠点は，大阪大学大学院工学研究科材料系研究者を中核とすることから，材質と形状の同時制御により実現される最適化材料設計を最大の特徴とする．そこで本稿では高付加価値でデライトな異方性カスタム市場の創発に向けた本SIP拠点の戦略について紹介する.
2.異方性エンジンによる最適化材料設計
産業基盤である金属材料を中心とした難加工材の開発はものづくり革命の起爆剤となりうる．金属材料での高機能性発現は，新素材の創製やその組織制御によって達成されてきた．本SIP拠点は，超上流でのものづくりにおける最適化材料設計のためのマテリアルズ・インフォマティクスを含む「異方性エンジン」の開発に基づき，デライトな感性を引き出す「デライトエンジン」との協調により異方性力スタム製品を具現化するという超上流設計思想を特徴とする.一般に，世の中に広く普及している材料は，多くの製品群ではできるだけ等方的な設計がなされている(図1(a)).例えば，力学的観点からは，部材が任意の外力に対してマクロに均一な塑性変形を生じるには５個の独立なひずみテンソル成分を持つ必要があることから(von Misesの条件)，金属材料では，対称性が高く独立なすべり系が多い等方性の高い結晶構造を有する材料が，構造用部材をはじめとする種々の製品群において選択されてきた．しかし，デライト品質を生むための高機能化は，等方性材料において実現されるとは限らない．我々は，従来型の等方性ものづくりから脱却し，特定の方向に極めて優れた機能性を発現するような最適な「異方性」の追求(図1 (b)参照)が，超上流での材料設計の一つの解となる可能性を仮説・検証しようとしている.
3.異方性力スタム化のための材質・形状制御
ものづくりに重要なリードタイム短縮や顧客起点の一気通費モデルの実現には，材質パラメータと形状パラメータの同時制御，すなわち内外形状と金属特有の組織由来の材質を上流で最適化し，下流まで淀みなく生産・製造することが必要とされる．通常，材質制御と形状制御は独立したプロセスであるため，それらの同時制御の実現には，最先端の生産・製造技術と材料科学とを融合させた新たなものづくりテクノロジーが必要である.図2に示すように，材質パラメータとしては，結晶構造，原子配列の規則性，結晶粒形状，結晶集合組織，結晶粒界の有無(単結晶・柱状晶・多結晶)，溶質濃度勾配，析出相分布などが挙げられる。とりわけ本拠点では，初期ターゲットと(a)従来型の等方性の機能発現に基づく製品機能向上様式と, (b)異方性の概念を導入した場合に可能となる図1高機能化様式の概念図. ユーザのデライトを生み出すための超高機能化は，異方性の導入・最適化と相関する可能性を持つ.して設定した4つの異方性カスタム化製品群(カスタム冷熱デバイス製品，カスタム家電，伴侶動物用カスタムインプラント，材質・形状制御タービンブレード）への適用を視野に入れ，AMを中心とした革新的設計生産技術の基礎から応用展開までの研究開発を推進している．例えば，究極の組織制御ともいえる単結晶化は，因液界面を平滑に保ち組成的過冷等の定常状態からの乱れを回避するために，合金組成に依存して固液界面移動速度や温度勾配などの様々なパラメータを制御する．材質制御に関するビッグデータの利用やデータベースの蓄積は，材質パラメータを上流で自在に操るCAM (Computer Aided Manufacturing)の構築にもつながる.加えてAM法や最先端の加工法は形状制御を可能とする。ここで，我々はデライト品質を突き詰めた際の究極の選択肢として，異方性のカスタム化に注目している．ベルチェ素子の熱電変換効率，カスタム家電における使い心地の良さ，ボーンプレートの応力遮蔽の抑制と再骨折防止，タービンブレードの耐熱性向上など，感性から性能に至るまでの最適化設計・生産では，異方性の最適化が一つのデライトを導く解になる可能性を有している.例えば，FZ(浮遊帯域溶融)法により育成されたβ型Ti合金(bcc)単結晶は，弾性率の異方性が顕在化し，抜去不要な超低弾性伴侶動物用カスタムインプラントを実現する(2) .しかしながら，FZ法による材質制御では，同時の形状付与ができず，後加工が必要となる上，作製可能なサイズには限界がある。一方，AM法による形状パラメータの最適設計は，外形状や内部構造の異方化(図2)を誘導できる。形状パラメータは基本的には，三次元CAD技術を用いることで任意のサイズ，形態，階層ごとに最適設計される．外形状の異方性力スタム化は，例えばボーンプレートでは，骨の三次元CT画像よりプーリアン演算を用いて，骨形状にジャストフィットするデバイスをPC上でデザイン可能とする．内部形状についても設計可能である．ただし，その設計がどこまで製品として具現化可能であるかは，最適化設計を製品に転写する製造技術の革新性に律速される。多軸マシニングセンタやAM技術により形状制御の自由度は飛躍的に向上し，とくに後者のAM技術は，これまで困難とされていた材質・形状の同時制御を具現化できるようになっている(3)(4). AM法の一種である粉末床溶融法は，形状パラメータの制御と同時に熱エネルギー投入の方向性や熱勾配，そして熱流束を制御することで，材質パラメータを形状パラメータとは独立に制御でき，さらにプロセスパラメータのデータ蓄積は異方性の任意付与をも可能とする．すなわち，ユーザのニーズ，使用環境に適合させてカスタム化された材質・形状は，究極には最適な異方性設計にもなる可能性を秘め，完全等方では得られない異方性カスタム新市場の創成を導きうる.
4.異方性機能化デザインのヒント
～自然界の創成物～
デライト品質を追求する超上流設計思想として異方性機能化デザインに注目するには理由が有る、既存製品(人工物)のほとんどが，等方的な機能を発揮するよう設計されてきたのに対し，自然界の創成物，例えば骨などの生体組織や植物などは極めて理にかなった異方性階層構造と，その結果としての異方性機能を発揮する場合がほとんどである(図3).人工物ではせいぜい，曲げやねじりといった荷重負荷環境に合わせた，最終段階での形状付与(H型，ハニカムなど)により，軽量化，高比強度化を目的とした異方性の設計がなされる程度である．一方，骨や植物では，mm，μmスケールから，nmオーダーでの有機分子，無機結晶の原子配列に至るまで，級密なマルチスケールでの階層的異方性構造が存在する。各スケールレベルでの異方性構造の有機的連携は，過酷な荷重負荷環境に耐える極めて優れた力学的機能や生命維持のための水分や栄養素の運搬，排出といった多くの役割をもつ器官として機能する．加えて，荷重の方向性や大きさ，さらにはその変化に合わせて，材質・形状の異方性度合がカスタム化される(5)(6)ことも重要な特徴である.すなわち，等方性製品を上回るデライト品質を具備した高付加価値製品の創製には，自然界の創皮物に学ぶべき生体模做的な概念が重要になるものと期待され，ニーズに合わせてカスタム化された異方性度合の最適化がデライト品質獲得への鍵となりうる．実際の超上流設計における異方性エンジンの開発は，材質・形状パラメータの制御によって実現され，デライト品質へとつながるとの仮説を構築している.
5.おわりに
本拠点で掲げる超上流設計概念としての，材質・形状同時制御は異方性カスタム化を最適解とし，初期ターゲットとして設定した４つの製品群にとどまらず，分野や用途を問わない「異方性エンジン」として共通基盤化されるものと確信している．ニーズに合わせたデライト品質の追求は，最適化された異方性カスタム化にたどり着く可能性を持つ.究極の最適化設計図は，最適化材料設計をも上流で含んでおり，テストユースを繰り返し，フィードバックすることでこれまでにない進化するものづくりが実現できるはずである．インダストリー4.0を超える究極のものづくりスタイルの構築において，上流での材質・形状設計と制御の役割は大きく，金属AM技術をはじめとする革新的生産技術もそれを支配する学理の解明から理解することが求められている．現在，その達成に向け当拠点メンバーが一丸となって取り組んでおり,近い将来，究極の革新的設計生産が「異方性カスタム化」の概念でのものづくりによりアウトプットされることを期待している.
文
献
(1)まるわかりインダストリー4.0 第4次産業革命,日経BP社, (2015). ( 2 )當代光陽，萩原幸司，石本卓也，山本憲吾，中野貴由：鉄と鎖，101 (2015)，501–505. ( 3 ) T. Nakano and T. Ishimoto: KONA Powder and Particleプロジェクト研究報告「SIP(戦略的イノベーション創造プログラム)/革新的設計生産技術「三次元異方性力スタマイズ化設計・付加製造拠点の構築と地域実証.」

町鳴
聡*寺西正俊** *パナソニックセミコンダクターソリューションズ株式会社；主幹(〒621–0018亀岡市大井町小金岐4–24) **パナソニック株式会社生産技術本部生産技術開発センター；部長Customized Thermoelectric Device Using Anisotropic Material; Satoshi Maeshima* and Masatoshi Teranishi** (*Panasonic Semiconduc- ter Solutions Co., Ltd., Kameoka. **Production Engineering Laboratory, Production Engineering Division, Panasonic Co., Ltd., Kadoma) Keywords: Peltier, thermoelectric, crystal growth, small tube 2015年6月19日受理[doi:10.2320/materia.54.505]
近年，電子デバイスの高性能化に伴いデバイスの発熱量が増加している．性能を担保するため各デバイスの熱対策の重愛性が高まっており，高い熱伝導性を有するペーストやヒートシンクなどの高放熱構造材といった，材料物性から構造設計まで幅広い分野で熱ソリューション技術の開発が進められている.中でも本稿における異方性カスタム冷熱デバイスとは，前記の受動的に熱を制御するデバイスではなく，能動的に熱を制御するデバイスの総称である．本稿では特に，材料物性と構造設計，さらには熱流体と電気伝導を同時に最適設計しなければならない熱電変換デバイス(ベルチェデバイス)について着目する.ペルチェの原理は，19世紀前半に発見された歴史の古い技術であり，その技術を用いた冷熱デバイスは，小型で可動部がなく長寿命という特長を持つ.その吸熱量Ｑは，式( 1 )のように表すことが出来る.
α：ゼーベック係数，T :冷却面温度，N :茶子数，I :電流ρ :電気抵抗率, κ :熱伝導率, S :断面積, L :高さ, ΔT :温度差式(１)の第１項がペルチェ効果に関する項であり，第２項は，デバイス自体の抵抗発熱，第３項が熱伝導に関する項である．つまり，ベルチェデバイスが電子デバイスであるがゆえに第２項の抵抗発熱により，第１項のベルチェ効果による熱輸送を加えた熱量を，放熱面で処理しなければならい．したがって，ヒートポンプなどの熱交換による逆カルノーサイクルを利用した冷却手段に比べ，その効率が悪いといったデメリットがある．一方で，電子デバイスなどの局所的な熱対策においては，その小型で稼動部が無い冷却デバイスといったメリットが活かされている．このベルチェデバイスのメリットを最大限活かすためには，個々の発熱源に対し，材料・構造の最適化カスタム設計が重要である．具体的には，式(１)に含むα, ρ, κといった材料物性に関する最適化，またS,  Lといった形状・構造に関する最適化設計である．これら最適化カスタム設計に基づく熱と電気の最適化により，ベルチェ性能の最大化が実現できる．このように，冷熱デバイスは，個々の熱源に合わせた最適化カスタム設計が求められる一方で，柔軟なカスタム対応が出来る効率的なものづくりスタイルも合わせて確立することが必要である.本稿では，このベルチェ冷熱デバイスのカスタム設計および実証事例として長距離の光通信に使用される半導体レーザ(以下LD)の温調用の小型ベルチェデバイスの名電力設計および小型カスタム化を実現する異方性結晶形成ものづくりについて論じる.
2.小型ペルチェの省電力設計
LDの小型，高性能化に伴い温調に使用するペルチェデバイスの省電力化が強く求められている。ベルチェデバイスは電流駆動型のデバイスであり，投入電流と吸熱量は比例する.一方で投入電流に比例し自己発熱も増加するため，最終的な吸熱性能は式( 1 )の関係に従い，極大値をとる.本来ベルチェデバイスの省電力化は，熱電材料そのものの高効率化が必要であるが，顧客ニーズにしたがって考えた場合，その省電力化の方策は異なるアプローチとなる．LDの温調といった顧客ニーズにおいては，ペルチェデバイスの駆動制御回路を含め顧客仕様が決まっており，最大限吸熱をするわけではなく，顕客使用環境にあわせてLDの熱を吸収すればよい．つまり，駆動回路にかかる電力を含め考えると，如何に低電流で駆動させるかがポイントになる．図１にベルチェデバイスの形状に対する投入電流と温度差の関係を示している．図１よりベルチェデバイスのアスベクト比を大きくすると，温度差が最大となる点が低電流側にシフトすることが分かる．さらに，高温環境下においてベルチェデバイスの放熱面が90℃と想定し，LDを50℃以下に制御したい場合，温度差として40℃になればよい．温度差40℃にベルチェデバイスを制御するための電流は，アスベクト比を現行品の３倍にすると1/2以下で済むことが分かる．あるLDモジュールにおいては，消費電力として40％低減できることが分かっている．現在，LD温調用の小型ベルチェデバイスの省電力化および更なる小型化に対して，高アスペクト形状の然電素子の実用化を検討している.
3.カスタム対応ものづくり
先に述べた最適化設計されたデバイスを実現するとともに様々な熱源に柔軟にカスタム対応できるものづくりを確立しなければならない．特に，ホットスポットに適用する冷却デバイスとしてのベルチェデバイスでは，小型高密度化に対応したものづくりである．国家プロジェクトSIPプログラムにおいて産業分野におけるカスタム対応ものづくりテーマの位置づけと材料異方性による高性能化の位置づけで取り組む.現在ベルチェデバイスに用いられている素子材料Bi₂Te₃は，図2に示す構造であり，Te-Te結合部がファンデルワールス力で結合した非常に脆弱な材料である．さらに，一般的な素子製造方法は，Bi₂Te₃のインゴット結晶材を作製し，切り出す工法である．このため，前述の材料物性により小型化が困難であるとともに，材料利用効率の面においても小型化に対して，柔軟なカスタム対応が困難である．
(1)高効率小型素子形成法
これまでの素子形成法は，効率的に画一な形状の素子を作り出すため，インゴットから大量に素子を取り出すバッチ処理工法である．本稿では，様々なホットスポットに対応した様々形状かつ小型の素子を効率的につく出すため，図３に示すガラス管吸上げ法の検討を行った．特に，素子断面積が現状の1.2 mm²から0.5 mm²に小型化した場合，材料の利用効率で約５倍向上する．また，ガラスで保護されていることより，材料の脆弱性の問題も回避できる.
(2)　異方性結晶形成
BizTe3の結晶構造(図2)より，その電気的，熱的物性は異方性を有している．結晶のα軸とc軸とその物性を比較した表を図４中に示す。熱電(ベルチェ)性能を総合的に判断する性能指数Z=α²×ρ/κの関係式より，α軸方向に温度差を取る方がよいことが分かる．ここで図４中の棒グラフは，上述のガラス管吸上げ工法においてガラス管長手方向に温度勾配を取るように設計した局所冷却部を通過させ結晶成長させ
た際の長手方向への結晶方向分布をSEM-EBSD法により解析した結果を示す. Bi₂Te₃結晶はα軸が優先結晶成長方向であることに起因し，図４に示すように本工法により結晶成長させた際の長手方向へのα軸の結晶配向分布を揃えることができ，最適な熱電特性を引き出したデバイスが創成可能であることを我々は明らかにした.
今回，冷熱デバイスに対してカスタム設計の指針を示し，そのカスタム対応ものづくりの方針と異方性結晶形成による性能最適化を示した．今後，様々な発熱源に対し，異方性冷熱デバイスをカスタム設計することで効果検証を進めていく.
( 1 )坂田　充編：熱電変換—基礎と応用—, (2005), 89 and 183.プロジェクト研究報告「SIP(戦略的イノベーション創造プログラム)/革新的設計生産技術「三次元異方性カスタマイズ化設計・付加製造拠点の構築と地域実証.」
中烏義雄๋小泉諒太郎๋井上貴之が*帝人ナカシマメディカル株式会社；1)代表取締役会長　2)研究員　 3)主任研究員(〒709–0625岡山市上道北方688–1) Development of Anisotropic and Geometric Customized Implants for Medical Use; Yoshio Nakashima, Ryotaro Koizumi and Takayuki Inoue (TEIJIN NAKASHIMA MEDICAL CO., LTD., Okayama) Keywords: delight design and manufacturing, medical implant, surgical instrument, anisotropic material, customization 2015年6月18日受理[doi:10.2320/materia.54.507]
1.はじめに
現在，日本は65歳以上の高齢者が人口の25％を超え，世界一の超高齢化社会であり，高齢者の社会的役割は今後より重要になる．一方で，骨粗しょう症や変形性関節症に起因する骨折や関節疾患は年々増加しており，高齢者の健康寿命延伸のため関節疾患の治療は国家的な重要課題である.これらの治療に関する手術手技は長い歴史の中で確立されてきており，より高度な医療を提供するには，その治療に用いられるインプラント(骨折用内固定材，人工関節)の満足度を高めることが重要な時代に突入している。インプラント自体もその歴史の中で，例えば関節と対をなす摺動部材であるポリエチレンの耐摩耗性向上(1)などの高機能化が図られているが，SIP(戦略的イノベーション創造プログラム)では製品性能とは別にデライト(喜び，心地よさ等の感性に訴える品質)という価値を製品に付与して，主観的要素である満足度によって製品価値を高めることを目的としている．本稿では，それに向けた医療用インプラントにおけるデライト設計・製造技術に関する我々の取り組みを紹介する.
2.カスタムインプラント
(1)骨折用内固定材
骨折用内固定材(プレートやスクリュー)は，ギプス固定やつり包帯等の外固定では対応できない複雑な骨折に対して,手術により患部を開創して骨整復を行い，骨折部を直接固定するために使用される.この骨折用内固定材では，第一に骨を整復位置で安定的に保持する機能が要求される．近年，骨の安定的固定を目的として，プレートとスクリューを構造的に一体化させるロッキングプレートが開発されており，臨床皮嶽向上と適用拡大に貢献している.一方で,プレートは平均的な骨形状に基づき設計されている既定形状であり，骨形状に合わずプレートの設置が不安定となる場合もあるため，医師は術中にプレートを骨形状に合うように手加工で曲げたりしながら使用している.そこで，我々は治療対象となる骨整復後の形状に最適化されたプレートの設計・製造技術を確立している．最初に，対象骨のマルチスライスCT画像を再構成して，コンピュータ上で三次元仮想骨を構築する．次に，コンピュータ上の仮想骨をCADソフト上で動かしながら骨折部の整復案を立案し，整復後にプレートを当接させる骨麦面形状に合わせてプレートを設計する(カスタム設計)、この設計データは金属三次元造形機にインポートされ，造形によりプレートが完成する(カスタム製造)、我々は，図１に示すようにウサギ等の動物を対象として，骨整復後の多様な形状に対して，本工程で製作したプレートの形状適応性を確認している.このカスタム設計・製造技術により，骨整復はプレート形状に合わせて行えばよく，さらには術中の手加工も不要であり簡便かつ正確であることから，使用する医師の満足度向上が期待できる.さらに，カスタム性という特質から，本プレートに手術日や使用施設名等を個別に刻印することで，誤用を避けるとともに医師および患者に，唯一の製品という喜び品質を付与している.
(2)人工関節
人工関節置換術は，関節疾患等で損傷した関節表面を切除し，その切除部に人工物である人工関節を埋め込むことで疼痛の除去と関節機能を再建する手術である．この手術では，一般的に手術器械と呼ばれる多数の道具が使用される．このため，術者である医師およびその手術をサボートする看護師は事前にこれら多数の道具に精通せねばならず，また手術も煩雑となる．そこで，我々は上記の骨折用内固定材と同様の技術により，CT画像から再構成された仮想骨をもとに，骨切除位置ならびに人工関節設置位置をコンピュータ上で決定し，それに基づき凸面仮想骨と同形状で相対する凹面を有する人工膝関節用カスタム手術器械を提供している(図２).本カスタム手術器械は，手術の際の実在骨に嵌合させるだけで，正確な骨切除位置が再現できることから，簡便な手術方法を実現する器械として医師のデライトに貢献している．今後は，上記技術を応用し，人工関節自体のカスタム化を図る器械本体，(b)CT画像による仮想骨から生成した手術器械の四面を実在骨の凸面に嵌合すると,ボーンソーによる骨切除位置が決定される.予定である.
3.異方性インプラント
Wolff則によると，骨はin vivoでの力学的環境に対応して，マクロからミクロスケールに至る異方性構造を構築することで最適な力学機能を維持している．ここで問題となるのは，骨の荷重支持機能を人工物である金属製インプラントに置き換えた場合，骨より金属の弾性率が大きいため荷重が主にインプラントに伝達され，骨に健全な荷重が伝達されず，その結果インプラント周囲骨での骨吸収と骨質劣化が生じることである．この問題を解決する方法として，例えば人工股関節置換術の際に大腿骨側に挿入するステムのセメントレス固定において，ステム表面溝構造を意図的に配向させることでステム周囲の骨力学環境を制御し，積極的に骨を満構造に沿って成長させて，ステムと骨の機械的固定を実現する技術が開発されている(2)(3)、本プログラムではこれらの知見を基に，より骨形成を促すように，三次元積層技術を応用したパウダー/ソリッド複合構造体例を有するインプラントにより見かけの弾性率を下げ，さらに構造体の組み合わせを変化させて異方性を制御する設計/製造方法の確立を目指している．インプラントを骨異方性に合わせることで骨形成を促し，早期の骨折治療または人工関節の長期固定性の向上が期待される.さらに，インプラントを骨本来の性質に近づけることは上記性能面だけではなく，人工物であるインプラントが体内に埋入されることによる適用患者の違和感や疲労感といった主観的要素の改善につながる可能性がある．これらの主観的な評価要素やその定量化の詳細は関連他稿に委ねるとして，体内埋入後は直接目で見ることのできないインプラントに対する患者の満足度向上に繋がるものと考えている.現在，医療用インプラントは性能面で飛躍的に向上しており，逆にそれだけでは製品優位性が確保しにくい状況となっている．医療用インプラントのデライト品質を向上できる異方性カスタムインプラントの創製は，今後，日本の本分野における国際競争力向上のためには不可欠である.
文
献
( 1 ) S. Teramura, H. Sakoda, T. Terao, M. M. Endo, K. Fujiwara and N. Tomita: J. Orthop. Res., 26 (2008), 460–464. ( 2 )  Y. Noyama, T. Nakano, T. Ishimoto, T. Sakai and H. Yoshi- kawa: Bone, 52(2013), 659-667. ( 3 ) Y. Noyama, T. Miura, T. Ishimoto, T. Itaya, M. Niinomi and T. Nakano: Mater. Trans., 53 (2012), 565-570. ( 4 )福田英次，高橋広幸，中川誠治，中島義雄，中野貴由：まてりあ, 52(2013), 74–76.プロジェクト研究報告「SIP(戦略的イノベーション創造プログラム)/革新的設計生産技術「三次元異方性カスタマイズ化設計・付加製造拠点の構築と地域実証」
筆井和美̀大橋文人̀佐々井浩志**  谷林聡恵約秋吉秀保お古家優等浩行お*大阪府立大学大学院生命環境科学研究科；1)教授2)准教授3)助教(〒598–8531泉佐野市りんくう往来北1–58) **北須磨動物病院Development of Custom–made Welfare and Medical Device with Anisotropy; Kazumi Sasai, Fumihito Ohashi, Hiroshi Sasai, Hiroyuki Tani, Hideo Akiyoshi, Masaru Furuya and Akiyoshi Hayashi (*Graduate School of Life and Environmental Sciences, Osaka Prefecture Universi- ty, Izumisano. **Kitasuma Animal Hospital, Kobe) Keywords : anisotropy, delight, custom-made, welfare and medical device, metal 3D printer 2015年6月22日受理[doi:10.2320/materia.54.509]
1.はじめに
本稿では，戦略的イノベーション創造プログラム−革新的設計生産技術の最適化設計・生産クラスタを担う大阪大学大学院工学研究科を拠点とした三次元異方性カスタマイズ化設計・付加製造拠点の構築と地域実証プロジェクトの一貫として，従来の設計生産概念から逸脱し，ユーザ個々人の要求を満足する「100点以上のデライト」を狙うべく，高付加価値化製品を産み出すためのイノベーションスタイルの実現を目標としたプロジェクトにおける取組を紹介する、本プロジェクトは，必要な方向に高機能性能を発揮する「異方性」を力スタマイズ化の超上流設計思想に基づいて，高速設計製造(リードタイム短縮)，テストユースを通じたデライトアセスメント，アフターケアとフィードバックまでを網羅した顧客起点の一気通貨モデルを具現化することにより，世界に先駆けた異方性カスタム化市場を開拓するものである．本稿では，その中の異方性カスタム設計・製造，テストユースの実例として，異方性力スタム生体・福祉製品の開発に関して，超小型犬等を対象としたペット用カスタム骨インプラントを作製し，その実用化に向けた安全性の確認や高付加価値製品の一般利用に至る，許認可申請，製品を適用する動物の所有者へのインフォームド・コンセント等について一連の流れについて概説する.
2.小動物臨床現場における骨折の動向とその問題点
都市化の進展や核家族化，少子高齢化等の社会環境の変化を背景に，人々の生活において，犬や猫等のベット動物の重愛性が高まっている．ベットの飼育状況について，犬が58.6%，猫が30.9%，魚類が19.4%，鳥類が5.7%となっている(1) .また，全国の犬の飼育頭数は約11936千頭，猫の飼育頭数は約9606千頭と推計され，鳥類，鑑賞魚，小動物等も含むいずれかのベットを飼育している家庭は全体の37.9%と報告されている(2).トイ・プードル(23.9%),チワワ(17.2%)，体重10 kg未満のMIX犬(8.4%)と上位3種は小型犬種で，全体の50%強を占める③．小型犬種の検尺骨骨折は，骨折の中で最も発生数が多く，これらの犬種では,骨形成が未熟な成長期に，飼い主の不注意による転落など大きな外力によって骨折が発生する(4)。小型犬の槐尺骨骨折は一般的に治療が難しく合併症や癒合不全を起こしやすいことが報告されている(5) . 癒合不全のリスクを最小限にするためにはプレート固定が最善の選択肢と考えられているが6 , 小型犬で治癒が困難な理由としては，骨が細く，強度の高いインプラントを使用できないことが挙げられるの．さらに，犬の骨折では，体重が１kg以下のチワワ種から70 kgを越えるセント・バーナード種など，犬種による体格の大きな違いがあり，さらに，骨格および骨形状には個体差があるため，骨折部位の個々の骨格構造および症状等に可能な限り適合化したカスタムメイド製品の開発が求められている．カスタムメイド製品の活用により，低侵襲手術の実現，固定力および適合性の向上，早期リハビリの実現，再手術のしやすさおよび成績向上など多くの罹患動物に対するメリットが期待できる.
3.異方性を有するカスタム骨インプラントの作製
カスタム骨インプラントの作製過程において，製品化のプロセス，力学的安全性の検証，生体における安全性の検証などを先行して実施し，臨床使用に際しては，動物の所有者に対して十分説明した上で理解を得ること，万一の不具合が発生した場合の取り決め等を事前に行っておくことが重要となる．製品化のプロセスとしては，本事業で2014年度に大阪府立大学に導入した動物病院用3DマイクロX線CT R_ mCT AX(CT図1 ,リガク社製)を用いて，罹患動物に長時間の麻酔等の負荷をかけることなく，高速かつ高分解能イメージング機能を用いて製造に必要となる骨格構造などの画像情報を採取した．その後，骨格との適合性や手術実施に適合する最適なデザインを決定し，大阪大学異方性カスタム設計・AM研究開発センターに導入された三次元電子ビーム積層造形装置(ARCAM Q10, Arcam AB社製)，大阪府立産薬技術総合研究所並びに帝人ナカシマメディカルの既設の同等装置を用いて，骨折の修復及びプレートの強度等を考慮した異方性を有するカスタム骨インプラントを作製し，罹患動物の治療に利用する.
4.新規骨インプラントの有用性の検討
上記の方法で作製したインプラントの生体内での安全性を検討するため，動物実験を実施する必要があり，大学等の研究機関では，動物実験を実施する前に動物実験計画書を学長に提出し，学内の動物実験委員会の審査を経て，学長から許可を得る必要がある．本インプラントの場合は，「ウサギの尺骨骨欠損モデルを用いた新規骨インプラントの有用性の検討」及び「小動物におけるマイクロCT画像からの3Dプリンタ作出骨インプラント製材の基礎実験」の２件の動物実験計画書を作成し，既に学長の承認を得て，実験を開始している．最終的には，動物用医薬品の安全性に関する非臨床試験及び臨床試験のデータを蓄積して，農林水産省の承認を得ろ具体的には， ①　イヌ，ウサギおよびラットを用いて通常の動物用CT及びマイクロCTによる詳細な画像解析を行ない，基本的画像解析データを構築する. ②　ウサギの胸椎棘突起に，既存の小動物用骨折整復用金属プレートをコントロールとして3D作出チタン製プレートを試験材料として固定埋没して，その生体反応性を評価する. ③　ウサギを用いて，骨盤の腸骨に骨火損を作成した後に，マイクロCTの画像から3Dプリンタ作出インプラントを作製して，欠損部充填治療を行ない，その治癒過程をマイクロCT及び病理組織学的に観察・解析する. ④　ラット，ウサギおよびイヌを実験動物として，骨欠損に対して様々な素材を用いて，カスタムメイド化された強固かつ早期治癒が促進されるインプラントの安全性について検討し，臨床治験のためのデータを蓄積する.
動物所有者へのインフォームド・コンセント
5.
について
実際の動物診療にカスタム骨インプラントを使用するためには，上記の安全性確認(8)と所有者の同意が必須である．日本獣医師会では，動物医療におけるインフォームド・コンセントについて，「受診動物の病状および病態，検査や治療の方針・選択肢，予後，診療料金などについて，飼い主に対して十分説明を行ったうえで，飼い主の同意を得ながら治療等を行うこと(9)」と定めており，伴侶動物用カスタム骨インプラント臨床治験実施のために，「飼い主説明用文書（新しい医療機器の候補(カスタムメイド骨プレート)を使った手術について)」及び「意思確認書(臨床研究名：新しい獣医療機器の候補(カスタムメイド骨プレート)を使った手術の安全性及び有用性に関する臨床研究」の2種類の文書を策定した.所有者には，インフォームド・コンセントの趣旨に基づき，口頭及び文書による説明を実施することで，臨床治験により最終的な安全性を確立し，一般診療への導入の一助とする．
6.
上記の異方性カスタム生体・福祉製品の研究開発を通して，カスタマイズ化の超上流設計思想に基づいて，高速設計製造，テストユースを通じたデライトアセスメント，プフターケアとフィードバックまでを網羅した顧客起点の一気通貫モデルを具現化することにより，世界に先駆けた異方性力スタム化市場の開拓に寄与する.
文
献
( 1 )内閣府：動物受護に関する世論調査, (2010). （2）一般社団法人ベットフード協会：平成23年全国犬猫飼育実態調査, (2011). ( 3 )アニコム損害保険株式会社：人気犬種ランキング(2015). ( 4 )アニコム損害保険株式会社：家庭どうぶつ白書(2014)，第３部　とうぶつの疾患統計. ( 5 )  G. Harasen: Can. Vet. J., 44(2003), 1010. ( 6 )香取大智，赤木浩之，一戸登夢他：獣医麻酔外科学雑誌，45 (2014), 226. ( 7 ) 望月 学：不適切な治療による癒合不全，J-Vet, 15/5月号(2015), 39. (8)経済産業省：カスタムメイド骨接合材料の開発ガイドライン. (2010), H22. 11. ( 9 )日本獣医師会：「インフォームド・コンセント徹底」宜言(1999).プロジェクト研究報告「SIP(戦略的イノベーション創造プログラム)/革新的設計生産技術「三次元異方性カスタマイズ化設計・付加製造拠点の構築と地域実証.」
異方性カスタム航空・エネルギー部材製品の研究開発について
賢一郎お村　嘉　道訂　井　頭　野*川崎亜工業株式会社技術開発本部技術研究所材料研究部；1)課長　2)部長(〒673–8666明石市川崎町1–1) Research and Development on Customized Anisotropic Components for  Aerospace and Energy systems; Kenichiroh Igashira and Yoshimichi Nomura(Material Research Department, Technical Institute, Corprate Technology Division, Kawasaki Heavy Industries, Ltd., Akashi) Keywords: gasturbine, turbine blade, AM(Additive Manufacturing), cogeneration, anisotropy 2015年6月5日受理[doi:10.2320/materia.54.511]
1.はじめに
(1)ガスタービン高性能化のニーズ
蒸気と電力を供給するシステムとして，図１に示す通り，ガスタービンを用いたコージェネレーションシステムは電気と熱を同時に供給できる非常に効率の良いエネルギー供給機器の１つであり，採用が広まりつつある．実際，日本の電源構成としては，2030年にはガスタービンコージェネレーションの割合は，現状から数倍の伸びが予想されており(1)，今後のエネルギー供給源として大きな期待が寄せられている.そこで，コージェネ用ガスタービンを設計・製造している国内外メーカー各社では，お客様の燃料使用量低減を差別化要素として，ガスタービンの市場獲得のため，発電効率向上に対し，積極的な技術開発に取り組んでいる．このような状況の中，中小型ガスタービンを設計・製造している当社においても，様々な方法で積極的に発電効率向上に向けた技術開発を進めている.当社が得意としているクラスのガスタービン単独での発電効率は30～40％程度であり，１ボイントの効率改善で，年間の燃料代が数千万円削減できるため，発電効率は機器選定における重要なファクターとなっている.
(2) ガスタービンの上流設計
ガスタービンエンジンは，圧縮機で圧縮した空気に天然ガスなどの燃料を混ぜ，燃焼させることで得る燃焼ガスの膨張エネルギーでタービンを回し，これを発電動力とするための内燃機である(図2 ).そのため，タービン翼には高温の燃焼ガスを受け止められる耐熱性と，これを効率的に回転力に変換するための空力設計が，エンジン効率を向上する上で，非常に重要である.空力設計とは，タービン翼の外形形状で設計技術であり， CFD (Computational Fluid Dynamics)解析などを駆使して決定する.耐熱性は，適用する材料と翼内部冷却空気通路の設計で決定する.材料については，要求される耐久性（クリープ，疲労，腐食)に適合するよう，合金種の選定だけでなく，特定の組織形態や結晶構造（方向性擬固や単結晶化といった異方性の積極導入)を決定する(2) .翼内部冷却空気通路の設計では，少ない冷却用空気で効率良くタービン翼を冷却するための空気通路のパターンや流路面の凹凸形状を，構造強度も考慮し決定する.そのため，例えば空力性能向上を目的に外形形状が変化すれば，燃焼ガスによる翼面の温度分布が変化するため，内部の冷却空気通路を，冷却性能および材料強度の観点から適性化することになる.
2.革新的異方性力スタム化タービン翼の開発課題
上記の過程で設計されたタービン翼の生産には，現在一般的には精密鋳造法が適用される．その際の生産性は，複雑な内部冷却空気通路を含む形状に大きく影響を受ける。鋳造解析やこれまでの経験から，不良率が許容できないレベルになることが予測された場合には，設計変更を要求することになるが，性能面での妥協を余儀なくされる場合が少なくない．この点において，造形面での自由度が高い金属粉末三次元積層造形法(付加製造(AM)法)に期待するところは大きいが，最新の高性能タービン翼に必須技術となっている異方性の積極導入(組織，結晶制御)に対し，開発の余地が残されている.すなわち，組織や結晶学的な異方性の導入がAMで実現できれば，タービン翼の設計・生産技術が大きく進化し，タービン性能の飛躍的な向上が期待できる.本プログラムでは，AMでの生産を前提としたタービン翼設計に，異方性カスタム化の概念である“傾斜化多結晶組統”と“高次結晶制御”を組み込み，さらなるタービン翼の高性能化を目指している(図３).本プログラムでの実現を目指す“傾斜化多結晶組織”とは,設計上疲労強度が支配的な領域には微細結晶組織を，同じく高温クリープ特性が支配的な領域には粗大結晶組織を選択的に形成させるといった概念であり，短中期的な開発案件として取り組む.さらに，“高次結晶制御”では，上記粗大結晶組織を発展させ，より高いクリープ耐性が期待できる方向性凝固組織化を目指すとともに，タービン翼として究極的な構造である単結晶化についても，その実現可能性を見極めたいと考えていろ
3. 革新的異方性カスタム化タービン翼の開発状況
上記の課題に対し，“複雑な内部構造(形状)”と“異方性(材質)”双方の実現を目指すべく，その初期段階検討として，金属粉末三次元積層造形技術を用いた“模擬翼の形状精度評価”，“異方性の比較対象としての非異方性材料の強度評価”に取り組んでいる.図４は，一般的な冷却構造要素を盛り込んだ模擬翼を最新のAM技術で造形した例である.一部，小さなサイズの起伏構造部については造形精度に課題が残るが，比較的多用されるサイズの起伏構造については，要求精度を満足する造形結果を得ている．
航空・エネルギー部材においても，異方性カスタム化が実現できれば，超上流設計最適設計機能と一体化した一気通貫設計製造システムが具体化出来，異方性付与による機能向上と製造コストの低減が期待できると考えている.
文
献
(1)一般財団法人コージェネレーション・エネルギー高度利用センター：コージェネレーションパンフレット(http://www.ace.or.jp/web/publication/pdf/2013_Cogene_ Pamphlet.pdf) ( 2 )公益社団法人日本ガスタービン学会：ガスタービン工学, (2013).プロジェクト研究報告「SIP (戦略的イノベーション創造プログラム) /革新的設計生産技術「三次元異方性力スタマイズ化設計・付加製造拠点の構築と地域実証」
川ロ亜紀お小川哲史お水谷美香お寺西正俊** *パナソニック株式会社解析センターユーザビリティソリューション部; 1)係長  2)部長  3)課長(〒571–8686門真市大字門真1048) **パナソニック株式会社生産技術本部生産技術開発センター；部長Delight Assessments for Customized Products with Anisotropic Material; Aki Kawaguchi, Tetsushi Ogawa, Mika Mizutani, Masatoshi Teranishi (*Analysis Center Usability Solution Department, Panasonic Co., Ltd., Kadoma. **Production Engineering Laboratory, Produc- tion Engineering Division, Panasonic Co., Ltd., Kadoma) Keywords : delight assesment, custumized products, user centered design, kansei engineering, ergonomics 2015年5月29日受理[doi:10.2320/materia.54.513]
1.はじめに
ユーザが家電製品にデライトを感じる要因は，製品の成熟レベルにあわせて変化すると考えられる．図１に示すように，まだ市場に出回っていない製品の場合は手にいれられること自体がデライトであるが，製品が普及し多数のメーカーが市場に参入するようになると，性能のよさや，使いやすさなどユーザがデライトを感じる要因も変化していく．近年,家電のコモディティ化といわれるように，多機能や高性能を追求するだけでは魅力的な製品とはならず，家電メーカーはプラスαの付加価値を求めて製品開発を行っている．本プログラムにおいて我々は，製品をユーザひとりひとりのニーズにフィットさせることで(カスタム製品)，これまでにない新しいデライトな製品を生み出せると期待している.本稿では，これまで取り組んできた人間工学や感性工学の事例から，デライトを測る手法（デライトアセスメント）への応用展開やカスタム製品開発への適用を検討する.
2.デライトアセスメントの検討
(1) 重要な項目の明確化(プライオリティマップ)
ユーザがどのような項目を重視し，何に不満を持っているかを明らかにすることで，ユーザの不満や困りごとを解消するデライトな製品提案をすることができる．例えば図2に示すプライオリティマップいは，製品に関わる様々な項目につ自分にフィットさせる（カスタム）好みの仕様を選べる（バリエーション）使いやすい，わかりやすい（利便性）性能がよい（スベック）手に入れることができる（存在）製品の成熟レベルとデライト要因.いての,「現在使用している製品の満足度」を縦軸に,「次に購入する際の重視度」を横軸としてプロットしている．このマップでは，「ユーザが重視しているが現在は満足できていない項目」が右下のエリアに位置づけられ，ここの課題を解決する方法を探ることでユーザニーズにマッチしたデライトな製品が生み出せると考えている.
(2) 使いやすさ,わかりやすさを測る(行動観察・視線解析)
ユーザの操作が必要な製品では，身体的・心理的負担の大きかった操作が軽減されるとデライトにつながる．操作時のユーザの行動を観察することで，身体的負担の大きい操作や，だれもが迷うポイント，製品の根本に関わる潜在ニーズなどを明確にすることができる(2).さらに視線解析(図3)では，製品のインタフェースのどこを見ているか(見ていないか)を明らかにすることができるため，アンケートやインタビューでは見つけにくい，操作に迷うポイントを特定し解決につなげることができる(3).
(3)価値観によるユーザ分類(価値観マップ)
生活スタイルの多様化により，人々の価値観も多様化している現在，従来のような年齢・性別などのデモグラフィックデータによるターゲットユーザ設定では対応できなくなって西1きている．デザインの嗜好性やライフスタイル，製品の購入行動パターンなどのユーザの価値観で分類することにより,より明確にターゲットユーザを決定することができる．図4はある製品のデザイン性の重視度を横軸に，価格・機能レベルを縦軸にユーザをプロットした例である．このようにマップ化し，各クラスタに属するユーザの特徴を明確にすることで，それぞれがデライトに感じる要因を明らかにすることができる.
(4)ユーザにフィットさせる設計(S-H変換)
ユーザが手で持ったり，触れることがある製品では，どのように大きさ・寸法・荷重などの設計値を決めると使いやすく，使い心地がよくなるのかを明らかにする必要がある．これまで我々は，壁付け照明スイッチの操作荷重の好みが地域ごとに異なることを明らかにしたり(4) ,メンズシェーバーのグリップ部の握り心地のよい最適形状を提案にすることで,デライトなものづくりに貢献してきた．図５に示すメンズシェーバーの事例では，様々なシェーバーを使用したときの把持圧分布から指の圧力比が高いものが握り心地がよいことと，それを実現するために満たすべき設計値を統計的手法により明らかにした。このように人体計測技術と統計解析技術を用いて，ユーザの感覚(Soft)を設計(Hard)に使える値に変換することをS- H変換(6)と呼んでいる．この手法は使いやすさだけではなく，上質感のある外観デザインに重要な要因を明らかにするなど，感性価値を高めることにも適用が可能である．このようなユーザの感覚や感性を設計に落としこむ手法は，ひとりひとりにフィットすることを目的とするカスタム製品には欠かせない技術であると考えている.
3. カスタム製品への適用
ユーザが製品をカスタムすることに求めるものは，以下の3項目に大別される．一つ目の「身体にフィット」は，シェーバーなどの手にする製品が心地よく使用できることや，ウエアラブル機器がぴったり装着できることなどが考えられる．このような場合には，S-H変換を用いた設計値の抽出や，統計データを利用した身体寸法からの最適値の提案などが重要となる.二つ目の「用途・空間にフィット」は，ユーザが使いたいシーンにあわせた適切なインタフェース選定が必要となってくる．これに対してはプライオリティマップ・価値観マップを使って想定すべきシーンの抽出を行ったり，視線解析を用いることでユーザ特徴や使用シーンにあわせたインタフェースを検討することができる.三つ目の「感性にフィット」については，好みのデザイン・使い心地などユーザの嗜好を把握しカスタマイズすることが重要となるため，価値観マップやS-H変換がポイントとなると考えられる.
4.おわりに
今回紹介したユーザのニーズや感性を明らかにする手法は，これまで大量生産品のユーザ適合化を目指して，「平均的な人」にとっての「よい製品」を生み出すために使われてきた．製品のカスタム化をすることで，ひとりひとりの満足度を様々なかたちで実現できることは，従来は対応できなかった平均値からはずれたユーザに対してもデライトな製品を提供できるなど期待されることは大きい．さらに本プログラムの要である異方性材質・形状設計の技術と組み合わされることで，これまでにないレベルのデライトが実現できると考えられる.
文
を
小川哲史,松井菜月希,山本美美:バナソニック技報, (1)阿部圭子2013), 18–22.
夜晴人：ビジネスマンのための「行動観察」入門，講談社， (2) ( 3 )松差拓生：バナソニック電工技報，58 (2010), 68–73. ( 4 )川口亜紀,三原　泉，湯川隆志，西澤　刚：松下電工技報，52キな「変える力」日経ビジネスAssocie, 2007年2月プロジェクト研究報告「SIP(戦略的イノベーション創造プログラム)/革新的設計生産技術「三次元異方性カスタマイズ化設計・付加製造拠点の構築と地域実証」
剛荡　坂井孝司荡　石本卓也*　中野貴由ｶ*　吉川秀樹為阿部真悟訂村瀬*大阪大学大学院医学系研究科：1)大学院生 2)准教授；密官制御外科学(整形外科)  3)講師；密官制御外科学(整形外科)  4)教授；密官創御外科学(整形外科)(〒565-0871吹田市山田丘2-2) **大阪大学大学院工学研究科マテリアル生産科学専攻 1)講師 2)教授Delight Assessment of Anisotropic Custom Plate; Shingo Abe*, Tsuyoshi Murase*, Takashi Sakai*, Takuya Ishimoto**, Takayoshi Nakano** and Hideki Yoshikawa*(*Department of Orthopaedic Surgery, Osaka University Graduate School of Medicine, Suita. **Division of Materials and Manufacturing Science, Graduate School of Engineering, Osaka University, Suita) Keywords : stress shielding, low-stiffness, anisotropy, titanium alloy, bone quality, biological apatite 2015年６月５日受理[doi:10.2320/materia.54.515]
1.はじめに
近年，高齢化社会の進行に伴い変形性関節症や骨粗鬆症に伴う大腿骨類部骨折や競骨遠位端骨折などの骨折が増加し，人工関節置換術や骨接合術などの整形外科手術の需要は高まり，インプラントの使用量も増加してきている.インプラントには関節機能の代替となることや，骨癒合が得られるまでの間の良好な固定を維持することが求められる．一方でインプラントによる問題の一つとして応力遮蔽(stress shielding)が挙げられる．すなわち，剛性の高いインプラントによって骨にかかる応力が遮蔽されるために骨に装縮が生じ骨量の減少が生じ(1) (2)，再骨折の原因となることがある3）さらに，近年では骨量減少のみならず骨質の低下も問題の一つと言われている．従来は骨質の低下を評価することが困難であったが最近の研究では骨質の指標として骨アパタイト(BAp)の配向性の低下と関連があることが解明されてきた(4).そこで，新たな金属を用いて骨量減少や骨質の低下をきたさない応力遮蔽抑制インプラントの開発が求められている.
2.異方性力スタムプレートの開発
一般に用いられている残骨遠位端骨折用のプレートにはTi合金が用いられ(図１)，ヤング率は100 GPa程度である。皮質骨のヤング率は約20 GPa程度(5) 6)でありその違いが応力道蔽の原因の一つと考えられている．実際，強固な固定では骨癒合が悪くい，低ヤング率のプレートでは応力遮蔽を低減し，骨吸収が抑制され，骨リモデリングが促進されることが証明されその有用性が認められている(8)–(10).しかし，低弾性プレートは骨長軸方向の応力遮蔽抑制効果を認めるものの，せん断力やねじれに対して弱く，プレートの破断や緩みの原因となることが問題となる.そこで長軸方向には低弾性であり短軸方向には高弾性を持つ方向依存性に弾性率の異なるプレート(異方性プレート)が求められる．近年，医療認可済みであるβ-Ti合金のTi- 15Mo-5Zr-3Al単結晶プレートが開発された．単結晶プレートは長軸方向には生体骨に近い44 GPa程度の低ヤング率を示しながら短軸方向には最大で80 GPaを超えるヤング率を示す．すなわち，上述の異方性プレートが実現された(11)(12)、実際の臨床でも骨長軸に沿って応力遮蔽を抑制する一方で，せん断力やねじれには抵抗性を示すことが期待され理想の金属であると考えられる．今後，異方性の特徴を有した単結晶β-Ti合金プレートのさらなる有用性を検討することが求められている.
3.異方性力スタムプレートの有用性検討
我々は単結晶β-Ti合金プレート(以下単結晶プレート)による応力遮蔽抑制効果を検証するために動物実験を行っている。ウサギの脛骨中央で骨切りを行い弾性率異方性を示す単結晶プレートと等方性の多結晶プレートで骨接合を行い，術後２週と８週で両者の骨に対する影響を比較検討した．骨折部(欠損部)をまたぐスクリュー間でのアパタイト配向性を解析することで骨質評価を行った(図２).骨量の評価として骨密度およびCT画像から仮骨量を計測した．骨密度は単結晶プレートで低下が抑制される傾向を認めたが，仮骨量では単結晶プレート，多結晶プレートに有意な違いを認めなかった。骨質評価では，単結晶プレートは術後２週ですでにアパタイト配向性の低下が多結晶と比較して小さく，術後８週でその差が大きくなる傾向を認めた(図３).つまり,単結晶ブレートでは多結晶プレートに比べ術後２週の段階ですでに骨質の低下を抑制したことが示唆された.図3
4.
お
わ
い
に
骨折治療における骨接合に用いられる金属プレートには整復固定した骨が転位しないように強固な固定が求められ，一方で応力遮蔽を起こさず良好な骨形成を促進するため硬すぎない適度な固定が求められる．従来のプレートではこの相反する２つの要望に応えることは困難であったが方向依存性に異なるヤング率を示す異方性プレートならば固定したい方向には強固な固定を行い，応力遮蔽を抑制したい長軸方向には適度な固定を実現することが可能である．このようにインプラント周辺の骨質を保つことまで考慮した新たなインプラントの開発は今後の骨折治療，整形外科手術に大きな役割を果すことが期待される.
文
歓
( 1 )  D. R. Sumner and J. O. Galante: Clin. Orhtop. Relat. Res., 274 (1992), 202–212. ( 2 )  P. Laftman, O. S. Nilsson, O. Brosjo and L. Stromberg: Acta Orthop. Scand., 6 (1989), 718–722. ( 3 )  O. M. Bostman: J. Bone Joint Surg. Am., 7 (1990), 1013–1018. ( 4 )  Y. Noyama, T. Miura, T. Ishimoto, T. Itaya, M. Niinomi and T. Nakano: Mater. Trans., 3 (2012), 565–570. ( 5 )  J. Y. Rho, T. Y. Tsui and G. M. Pharr: Biomaterials, 20 (1997), 1325-13330. ( 6 )  P. Zioupos and J. D. Currey: Bone, 22 (1998), 57-66. ( 7 ) Y. Fan, K. Xiu, H. Duan and M. Zhang: Clin. Biomech., 23 Suppl1 (2008), S7–S16. ( 8 )  S. Benli, S. Aksoy, H. Havitcioglu and M. Kucuk: J. Biomech., 15 (2008), 3229–3235. ( 9 )  N. Sumitomo, K. Noritake, T. Hattori, K. Morikawa, S. Miwa, K. Sato and M. Niinomi: J. Mate. Sci.: Mater. Med., 4(2008), 1581-1586. (10) M. Niinomi and M. Nakai: Int. J. Biomater., 11 (2011), 1-10. (11) S. H. Lee and K. Hagihara, T. Nakano: Metall. Mater. Trans. A., 5 (2011), 1588–1597. (12) S. H. Lee, M. Todai, M. Tane, K. Hagihara, H. Nakajima and T. Nakano: J. Mech. Behav. Biomed. Mater., 14(2012),48-54.プロジェクト研究報告「SIP(戦略的イノベーション創造プログラム)/革新的設計生産技術「三次元異方性力スタマイズ化設計・付加製造拠点の構築と地域実証」
古寺雅晴山ロ勝己あ 南久ﾎ　中本貴之お*地方独立行政法人大阪府立産業技術総合研究所; 1)理事長 2)顧客サービス室長 3)加工成形科長 4)加工成形科主任研究員(〒594– 1157 和泉市あゆみ野2-7-1) Creation of a Market for Anisotropic and Customized Products, and Support of an Entry for Companies; Masaharu Furutera, Katsumi Yamaguchi, Hisashi Minami and Takayuki Nakamoto (Technology Research Institute of Osaka Prefecture, Izumi) Keywords: anisotropy, customization, products, additive manufacturing (AM) 2015年6月22日受理[doi:10.2320/materia.54.517]
1.産技研の特徴と本プロジェクトでの役割
大阪府立産業技術総合研究所（産技研）は，1929年に大阪市西区江之子島に創設された公設試験研究機関(当時の名称は『大阪府工業奨励館』)であり，以後80数年にわたり地域の産業・科学技術の振興に貢献して来た．大阪府の（公的な）施設であることから，地方公務員法（または地方独立行政法人法)の守秘義務規定の適用を受け，地域企業の皆様からは安心して相談できる機関として評価を頂いている．持ち込まれた技術課題(技術相談)に対しては，図１に示すように，依頼試験，機器開放，受託研究，産学官共同研究など，適切な技術サービスを提示し，ワンストップでの解決を図っている. 1996年の大阪市から和泉市への移転は，大きな転機となった．その際掲げた『開放と交流』の理念として，最新の機械設備(約50億円を投資)を充実させると同時に，地域企業の方々に自由にご利用頂けるよう開放(機器開放)を実施した．技術開発のスピードアップ化に対応すべく，気軽に利用・相談を頂ける体制を構築した．また，2012年の独立行政法人化からは「オープンイノベーション」の考えのもと,産官学の連携に基づく，高い技術レベルの共同研究を積極的に推進して来た．一方で，『依頼試験，機器開放など手数料の後納対応(ただし受託研究は前納)」, 『郵送での受付対応』などを実現し，常に利用者ニーズに敏感なサービスの提供と，地域に密着した技術支援を続けている.本SIP事業は，前述のように，デライト最適化上流設計と付加製造技術を両輪に，異方性カスタムによる高付加価値化を特色に，上流から下流までを一気通貫する新ものづくり体制を実証することを目的とした共同研究であり，我々は上述の「オープンイノベーション」の実践の場であると捉えている.図2に示すように，大阪大学，パナソニック軸をはじめ，生体福祉，カスタム個電，航空エネルギー部品の異方性カスタム化を牽引する企業が先導的に研究開発・実証を進める中，産技研は，秘密保持に対する信頼性，地域企業との接点産技研の主要業務一覧(2014年度実績).図1改2 SIPプログラムにおける産技研の位置づけ.の多様さ・簡便さ，最新の機械装置の豊富さ(図３に生産加工分野の一例を示す)を背景に，大阪大学に設置された異方性カスタム設計・AM研究開発センターのサテライトとして，開発された技術の利用促進を目指すプラットホームの一角を形成するとともに，地域企業の積極的な新規参入，企業間連携を推進するための技術支援窓口の機能を担う.
2.地域企業の革新的設計・付加製造拠点への期待
関西の地域資源は，金属材料を中心とした難加工性材料を取扱う企業群である．例えば，金属AM (Additive Manufac- turing)部門に限った場合，年間400件程度の技術相談が産技研に寄せられる.図4は当所における近年の金属AMに関する技術相談内容の傾向をまとめたものである．基本情報の収集に関する問い合わせが33％と最も多いものの，部品製造への金属AMの適用，粉末材料等の新規開発，テストピースの作製と試験の実施による特性評価の３項目で55％と過半数を超え，難加工材の積層造形技術の実用化に対する期待が非常に大きいことが伺える．寄せられた問い合わせは，BtoB企業からのものが多く，自動車，航空機，医療機器，電気機器，産業用機械などの要素部品の製造・加工技術に関するものである. BtoC企業からの問合せが多いプラスチックAMとは対照的な特徴と言える。また材質別に分類すると，Fe系が34%と最も多く，非鉄材料のAl系が16%, Ti系が13%と続き，その他の材料が33％を占めている．この結果は，部品製造に汎用的に用いられるFe, Al, Ti系材料に注目が集まると同時に，これら以外の粉末に対するニーズも大きいことを示している．技術相談の中には，結晶方位制御をはじめとする「材質の異方性」の適用や，ラティス構造をはじめとする「形状の異方性」に関する相談も散見され，異方性カスタム製品の創出に対する期待が大きく，その土壌が熟成しつつあると実感している.
3. 新規企業の参入，地域活性化への道筋
第２章で言及したBtoB企業から持ち込まれる問い合わせは，いわゆる狩野モデル(1)におけるBetter設計(性能品質：要求仕様の充足と顧客の満足は比例するという考え方)に基づく技術課題が多い．一方で，材質制御＋形状制御によるDelight設計(魅力品質)に基づく課題は少なく，異方性付与を通じたDelight設計(魅力品質)の重要性，有用性を着実に広報していくことも非常に重要な課題と考えている．2014年度は特別講演，招待講演，各種セミナーをのべ21回実施し広報を進めて来たが，本年度以降も引き続き本拠点で提唱する「カスタム化」,「材質・形状異方性」によるデライト製品創出の構想を浸透させていく予定である. 2014年度に異方性カスタム設計・AM研究開発センターの整備を終え,  Delight設計ツールの共通基盤(材質+形状，異方性）が整備されていく中，2015年４月より本プロジェクトへの新規参画企業の公募を開始した．図５に公募のための申請書を示す。本プロジェクトの最終目標は異方性力スタム製品による新市場の創成を通じた経済活性化であり，これを実現するためには，多くの新規企業の参画による「進化する拠点」の構築が必要不可欠である.本SIP事業(異方性カスタム)への新規参画や各種セミナーへの参加にご興味をお持ちの企業は，ホームベージ(http://www.mat.eng.osaka-u.ac.jp/sipk/)をぜひご参照頂きたい.
文
献
( 1 )例えば，穂坂倫佳：東芝レビュー，63(2008), 74–75.プロジェクト研究報告「SIP(戦略的イノベーション創造プログラム)/革新的設計生産技術「三次元異方性力スタマイズ化設計・付加製造拠点の構築と地域実証」
荒木秀樹*中野貴由*石本卓也s*中本将嗣****玉岡秀房***井手拓哉***萩原幸司*** *大阪大学大学院工学研究科附属アトミックデザイン研究センター ;教授(〒565-0871吹田市山田丘2-1) **大阪大学大学院工学研究科マテリアル生産科学専攻；1)教授 2)講師***大阪大学大学院工学研究科知能・機能創成工学専攻；准教授****大阪大学大学院工学研究科附属異方性カスタム設計・AM研究開発センター； 1)副研究総括・特任研究員 2)特任助数 3)研究総括・特任研究員An Approach to Creation of Innovation Styles for Anisotropic and Customized Design and Manufacture; Hideki Araki*, Takayoshi Nakano**, Takuya Ishimoto**, Koji Hagihara***, Takuya Ide****, Masashi Nakamoto**** and Hidefusa Tamaoka**** (*Center for Atomic and Molecular Technologies, Graduate School of Engineering, Osaka University, Suita. **Division of Materials and Manufactur- ing Science, Graduate School of Engineering, Osaka University, Suita. ***Department of Adaptive Machine Systems, Graduate School of Engineering, Osaka University, Suita. ****Anisotropic Design & AM Research Center, Osaka University, Suita) Keywords : delight, incremental innovation, radical innovation, attractive quality, one-dimensional quality, must-be quality 2015年8月17日受理[doi:10.2320/materia.54.519]
1.はじめに
日本のものづくり産業は，日本で製造された高機能で高品質な材料を基盤に，高度な加工・生産技術を組み合わせて，様々な製品を製造し，発展してきた．しかし近年，製品のコモディティ化による国際競争の激化，新興国の羅進などにより，ものづくり産業の国際競争力は低迷しつつあると懸念されている．こうした状況を打破して，更なる経済発展をするには，新たなイノベーションの創出が必要である(1) .今回のSIP(戦略的イノベーション創造プログラム)では，内閣府「総合科学技術・イノベーション会議(CSTI)」が自らの司令塔機能を発揮して，府省の枠や旧来の分野の枠を超えたマネジメントに主導的な役割を果たすことを通じて，科学技術イノベーションを実現することを目指している(2) . SIPの10の重点課題のなかで，「革新的設計生産技術」課題では，イノベーションを実現するためには，超上流設計思想に基づき，ユーザ参加型の新しいイノベーションを実現する仕組み, 「イノベーションスタイル」が必要であると考え，様々な「イノベーションスタイル」を試行し，革新技術と組織連携の相乗効果として，イノベーションが生じるメカニズムを実証・実践することが求められている(3)、具体的には，図1 (4)に示すように，大学や公的研究機関，企業などにおいて，革新的技術や独創的な発想から生まれた研究開発成果のシーズを，実際のものづくりへと適用する．その後，研究開発成果を使用した企業や個人ユーザの意見を得て新たな問題点を洗い出し，研究開発に迅速にフィードバックする，一連の試行錆誤を繰り返す仕組みを作り上げることになる．これにより，“よりよい成果ヘブラッシュアップする”，“当初，潜在的で気付かなかったより高付加価値なニーズの発掘を行う" *地域企業の積極的な参画、企業間の連携など。イノベーションスタイルのイメージ(4)、研究開発成図1果を実際のものづくりに適用し，成果を使用した企薬や個人ユーザの意見を得て新たな問題点を洗い出し，研究開発に迅速にフィードバックする仕組みとしてイノベーションスタイルの試行を行う.ことが期待されている.本稿では，我々の研究開発テーマ「三次元異方性カスタマイズ化設計・付加製造拠点の構築と地域実証」において行っている進化するイノベーションスタイル構築に向けた取り組みについて紹介する.
イノベーションは，日本語では，よく技術革新や経営革新，あるいは単に革新，剛新などと言い換えられるが，本来，インベンション(invention)と区別されて用いられるベき用語である．インベンションが単なる新しいアイデアの創出であるのに対して，イノベーションは，これまでのモノ，仕組みなどに，全く新しい技術や考え方を取り入れた新たな価値を生み出し，社会的に大きな変化を起こすことを指す(5)、インベンションを用いて単に製品品質を向上させただけではイノベーション創出としては不十分で，広く社会で利用される製品とする戦略が必要である.一般に，イノベーションは，ラディカル・イノベーション(抜本的イノベーション, radical innovation)とインクリメンタル・イノベーション(漸進的イノベーション, incremental innovation)との2種類に分類される(6)-(8)、ラディカル・イノベーションは，技術，組織，市場との関連のいずれかにおいて不連続な変化を内包し，社会に多大な影響を与えるのに対して，インクリメンタル・イノベーションの影響は，少なくとも個々の側面で見れば既存の産業の枠組みを変えるほどは大きくない．文字通り，連続的・果積的な改善である． RothwellとGardiner(9)は，イノベーションとは「飛躍的な技術進歩を商業化すること(ラディカル・イノベーション)のみを意味するのではなく，技術的なノウハウを少しずつ変化させ実用化すること(インクリメンタル・イノベーション)をも包含する言葉である」としている.我々は，持続的なイノベーションを実現するには，この２つのイノベーションを組み合わせて，ユーザのデライト(喜び品質，満足)を高めることが必要であると考えている．ここで，ユーザのデライトには，基本的には，狩野モデル(10)を用いてプローチする．すなわち，図２に示すように，企業の製品やサービスの各種の品質要素の物理的充足状況は，ユーザのデライトと必ずしも比例関係にはない．閣雲に品質要素の改善をはかっても，いずれもが等しくユーザのデライトを向上させるものではない．例えば，当たり前(マスト)品質要素は不充足であればユーザはとても不満であるが，充足させてもユーザのデライトはそれほど高まらない．一方で，魅力的(デライト)品質要素は不充足でもユーザにそれほど不満はないが，充足するとユーザのデライトは極めて高くなる。一元的(ベター)品質要素についても大きく向上させれば，ユーザのデライトも比例して大きくなる．このように，製品品質を構成する個々の品質要素紙に，ユーザのデライトとの対応関係を把握して分類し，単にいずれかの品質要素を向上させればよいと考えていた従来の非効率な技術革新を改め，改善すべき品質要素（すなわち魅力的品質要素と一元的品質要素)に重点を置いた向上を図ると，効率的かつ持続的にイノベーションを創出できる．一方で本研究開発においては，当たり前品質であっても極めて大幅な向上が達成可能な場合には，デライトであると定義している．
3.提案するイノベーションスタイル
本研究開発テーマにおいて提案するものづくりのイノベーションスタイルの特徴は，量産設計したものを図面やモデル化し，その図面やモデルの情報に沿って製造する従来のものづくりとは大きく異なる．つまり，顧客貨にカスタマイズされた商品の生産が，超上流デライト最適化設計から三次元異方性カスタム製造まで一気通貫で行われ，顧客の手に商品が届くまでのリードタイムが大幅に短縮することにその特徴のーつがある．この顧客起点の一気通貨モデルでは，超上流での設計案を機能評価するシステムを構築するとともに，商品提供とサービスの組み合わせを最適化するシステムを組み込んだ上で，顧客要求の時間経過にも対応する4D設計を実現する．4D設計とは，計算機内立体幾何モデルを用いた3D設計に加え，顧客の製品使用期間を通じた製品・サービス要求に対応して進化する時間軸を強く考慮した設計である.一方，顧客起点の一気通貨でリードタイムを短縮すると同時に，カスタム化製造された商品の品質を保証することも重要である．そのために，量産設計・製造で蓄積した工程設計(複数の組立工程，加工工程を経て複合化された商品機能を実現する設計)と，製造設計(部品ごとの公差を加味した設計)を一体化させた三次元異方性カスタム化製品生産システムを構築する．さらに，カスタム商品の品質保証を補完するためのサービス設計(顧客の使い方の変化に追従する設計)にも対応することで，カスタム商品の製造に適したシステムとして機能を高め，サービス付与型高付加価値設計・製造というイノベーションスタイルを構築する．上記実現を可能とする具体的なシステム構成の提案については本特集前記事の「異方性カスタムデライト最適化設計」をご参照頂きたい.
4.伴侶動物カスタムインプラント
本研究開発テーマではこれまで実現が困難であったカスタム化製品の事業化を,「異方性デライト最適化設計」という超上流思想のもとで実現することで，多くの新たなビジネスモデルを構築することを目指している．その具体例の一つが伴侶動物カスタムインプラント製造システムの構築による事葉化，異方性新市場の形成である．日本は人口に対する国土が狭く，少子高齢化が顕著であることから，伴侶動物を愛玩する人々の割合が世界と比較して高く，特に超小型犬の人気は日本特有の文化とさえいえる．その結果，伴侶動物の健康福祉向上を切望する声は年々高まり，現在既にその医療規模はヒトの1/50にまで達し，今後さらにその規模が拡大することは間違いない．しかし一方でこうした伴侶動物に対する医療装盤の構築は必ずしも十分に進んでおらず，その顕著な例がインプラントである．たとえば犬を例にとってみても，前述の超小型犬から大型犬まで，そのインプラントサイズはヒトの比にならないほどバリエーションに富み，また種別に応じて骨形状も大きく異なることから，現在の動物医療の現場では全く対応ができておらず，まさに伴侶動物インプラントにはカスタム化が必須である．我々はこのカスタム化インプラントの構築を北須磨動物病院・大阪府立大学の最先端医療現場と連携することで実施する．北須磨動物病院は獣医師が10名在籍する関西随一の先端動物病院である．本病院にて現有するin vivo micro X線CT装置にて，搬送された伴侶動物の骨疾患部位を撮影し，即座にそのデータを大阪大学異方性カスタム設計・AM研究開発センターに転送する．得られたデータを基に「異方性デライト最適化設計」における最適材質・形状パラメータを決定し，これを基に三次元付加製造装置により迅速にカスタムインプラントを実体化する.このインプラントを北須磨動物病院・大阪府立大学に転送,埋入手術に供することで，従来では考えられないリードタイム低減システムの構築を実現する．さらにその経過を逐次通院により観察することでデライトセンサによる日頃からのデライトアセスメントを進め，不具合が生じた場合には，その解決のため改善を加えたインプラントを迅速に供給する顧客起点のカスタムインプラント一気通貫モデルの構築を実現すろこうした来院，カスタム製造，経過観察までの顧客起点の一気通貫モデルを構築することで，インプラント製品供給後の病態回復動向を適切にモニターすることができ，動物医療の進化につながる．本伴侶動物用カスタムインプラントの製造に関しては，ヒトと異なり農林水産省管轄となるため，保険外診療では複雑な薬事承認等を必要とせず，より容易にビジネスモデル化することが可能となるのも大きなメリット（カスタム製品であっても，獣医師と飼い主の間の同意書により埋入可能)である．本事業で得られるノウハウを蓄積することで，将来的にはこのカスタムインプラントの適応をヒトにも拡大することで，世界に先駆けて広大なカスタムメイド新市場の構築へとつなげていくことを想定している.
5.おわりに
本稿では，誌面の都合により，具体例として伴侶動物カスタムインプラントを一例として記した．これ以外にも，カスタム家電，異方性航空・エネルギー部品の分野においても，イノベーションスタイルの構築にむけた取り組みを進めていろ今日の我が国のものづくり産業は,「モノやサービスを利用することによって生まれる新たな価値を想定した上で，何を作るべきか」という視点で，価値探索，設計，生産・製造が一体となる必要がある．ものづくりプロセスの各領域をインタラクティブに繋ぎ，多様な分野が融合することで新たな価値創造を行う，新しいものづくりスタイルの構築が急務となっている．この実現には，個々に開発した要素技術を一気通買で結集することに加え，成果を実用化する企業とそれを使用するユーザとが共働し試行錯誤を繰り返す研究開発を，産学官連携で取り組む必要がある．なかでも特に，アイデアを素早く具現化して，ユーザのデライトを評価し，迅速にフィードバックするイノベーションスタイルの構築が，その成功の鍵を握っている．本研究開発テーマで得られた新たなイノベーションスタイルのモデルや仕組みに関する知見が，幅広く他の分野や地域へ展開・発展していくことを期待している.
文
献
（１）科学技術白書〈平成27年版〉科学技術により社会経済にイノベーションを起こす国へ一科学技術基本法20年の成果とこれからの科学技術イノベーション，文部科学省，日経印刷

1.はじめに
磁場Bは物質の持つ磁化Mに作用し，ゼーマンエネルギ— MBが生じることで自由エネルギーを低下させる．相によって磁化は異なるため，相平衡が磁場によって変化する．ゼーマンエネルギーの大きさは，1 μ B (μ B ：ボーア磁子)の磁化に磁場B=1 Tを印加した場合，1 K未満と小さい．そのため，10² Kのオーダーで行う熱処理，及びその条件を決定する手がかりとなる平衡状態図に対しては，劇的な変化は期待できなかった．しかしながら，強磁性体に10 T級の強磁場中での熱処理を行うことで，磁場による相平衡が有意に変化する他，その組織を制御可能であることが鉄鋼材料や強磁性を含む系において相次いで報告された(1)-(3)、特に鉄鋼材料については，磁場中熱測定や熱膨張測定によってα–γ変態温度が変化することが実験で示され(4) (5)，その状態図が磁場で変化することが計算によって予測された(1).磁場中熱処理は相平衡だけでなく，導電性を有する液体の対流抑制や，磁気力，晶出する相の磁気異方性により組織に変化を及ぼす．そのため，磁場中熱処理によるこれらの複雑な磁場効果を整理し，効率的な開発を行うためには，地図となる磁場中の平衡状態図が重要となる.本稿では，磁場中示差熱分析によって得られた磁性材料の磁場中状態図について紹介する．また，磁場中状態図をCALPHAD(CALculation of PHAse Diagrams)法により計算し，磁場中相平衡の再現，予測を行った．これらの結果から，磁場による状態図制御の可能性について考察を行う．さらに，最近得られたMnBiの反応焼結に対する磁場効果について紹介する.
2.磁場中示差熱分析装置(6)-(12)
強磁場中での示差熱分析は，測定範囲やマグネットのボア径に応じて2種類の装置を使用する．1つは，世界最高の定常磁場を発生させる45 Tハイブリッドマグネット(National High Magnetic Field Laboratory, Florida State Univ.)や，東北大学金研の31Ｔハイブリッドマグネットを使用したDTA測定を行うための，32 mm室温ポア対応のプローブである．試料及び参照試料の温度センサーとなるシース型R熱電対を石英管に挿入し，磁場中で加熱を行う．本装置を使用し，最大磁場45 T，最高温度800 Kまでの範囲でDTA測定が行われた(6)–(8)もう１つのDTAシステムは，測定プローブは前者と同様であるが，52 mm対応の磁場中熱処理用電気炉に挿入することで測定温度範囲を拡大した．この装置は，東北大金研が有する52 mm室温ポアの無冷媒超伝導マグネット及びハイブリッドマグネットで使用され，これまでに，最大磁場26 T，最高温度1150 Kまでの範囲で測定が行われた(6)-(12).
磁場中熱分析による磁場中状態図の作成
3.
(1)　磁場中示差熱分析によるBi-Mn系の磁場中状態図作成(7) Bi-Mn系は，強磁性化合物であるMnBiとMn1.08Biを含む．それぞれ，キュリー温度は720 K (外挿値) (13)，473 Kと報告されている(14).  MnBiの結晶構造は図１(a)に示すような六方晶NiAs型である．Mn1.08Biの結晶構造はNiAs型の頂点のMn原子の一部が格子内に侵入した，Ni₂In型構造(図1(b))が“乱れた”構造をとる(15).  T p1〜628 Kにおける強磁性MnBiから常磁性Mn1.08Biと液相への一次の磁気変態を伴う分解が2 KT-1で変化することが磁場中示差熱分析及び磁化測定によって明らかにされた(3)(16)、また，MnBiは強い一軸結晶磁気異方性を有することを利用し，磁場中熱処理によってBiマトリクス中の強磁性MnBiの組織制御が行われている(3)(17).そして，Bi-Mn系は，それぞれの変態温度が独自に磁場の影響を受けることで，状態図が大きく変化する.図2， 3にBi-24 wt%Mnの磁場中示差熱分析曲線と相変態温度の磁場依存性をそれぞれ示す(7).  MnBiからMn1.08Bi +液相への包晶温度T p1とMn1,08Bi+液相→液相となる液相線T iigに対する磁場効果が観測された．T p1では，強磁性から常磁性への一次の磁気相転移と分解に伴う吸熱ピークが観測される．液相線では，Mn1,08Biと液相の２相から液相単相になり吸熱が終了することで，ベースラインの変化がシグナルとして観測される．各々のシグナルは，それぞれ磁場によって高温側にシフトすることがわかる．T p1への磁場効果は，強磁性MnBiのゼーマンエネルギーの自由エネルギーへの寄与が常磁性Mn1.08Biのそれより大きいことによる.また，この組成におけるT h ,の上昇は，Mn 1.08 Biのゼーマンエネルギーの自由エネルギーへの寄与による．T ijgは磁場の二乗に比例し， T p 1は磁場に比例して上昇する．これはT iigにおいてMn1.08Biが常磁性であることと，Tp1においてMnBiが強磁性であることに起因する.図４にゼロ磁場(a)及び18 T(b)のBi-Mn磁場中状態図を示す(7)(18)、点が実験で得られた結果を表している．磁場中では，液相線及び包晶温度，共晶温度がそれぞれ異なる磁場効果を示す．常磁性相Mn1.08Biと液相の間で起こる相変態温度Tipは磁場の二乗に比例して上昇することに対し，強磁性MnBiと常磁性Mn1.08Bi +液相の間の一次の磁気相転移を含む相変態温度T p 1は磁場に対し線形で上昇する．そして， To1の上昇率はその他の変態温度に対し非常に大きい．その図4結果，MnBi+液相の領域が磁場に対して拡大するという結果が得られた.
(2) CALPHAD法によるBi-Mn磁場中状態図の再現及
び予測(18)
強磁性体MnBiの磁化の温度依存性は，分子場近似によく一致するため(16)，ゼーマンエネルギーを計算によって予測できる．ここで，Bi–Mn系の強磁性体であるMnBi及びMn1.08Biのゼーマンエネルギーについて計算し，磁場中状態図計算を行った．ゼロ磁場中状態図のモデルには， Oikawaらによって計算された熱力学パラメータ(19)を使用した．図４における実線は計算結果を示しており，実験結果をよく再現していることがわかる．これは，上記のように， MnBiの敵化が分子場近似でよく一致し，正確にゼーマンエネルギーを評価できたことによる.一方で，状態図の磁場変化が計算によって予測されている系にFe-Fe3C系がある．Fe-Fe3C系においては，α-Fe, γ- Feのゼーマンエネルギーを計算することで得られた状態図は，これまでにいくつかの報告があるが(1)，その磁場効果はそれぞれ異なっている．Garcinらが，純鉄の磁化の測定値と分子場計算によって得られた磁化の違いを示している65.相変態温度がα-Feのキュリー温度以下もしくは付近となり，この温度範囲で分子場近似を使用すると磁化は過小に評価されてしまう．結果として，相変態温度に対する磁場効果を過小評価することになる.以上のように，磁場中状態図の作成には強磁性相の磁化の評価が肝要となる．そのため，特にFeなどの分子場近似による磁化の評価が困難な系においては，高温強磁場磁化測定による磁化の評価が重要となる．実験によって得られた磁化からゼーマンエネルギーを見積もることで，磁場中状態図を予測することが可能である.
(3)平衡状態図に対する磁場効果についての考察(18)(20)
相変態に対する磁場効果には，強磁性相のキュリー温度,及び二相間のエントロピーが大きく寄与する。キュリー温度より十分低い温度では，ゼーマンエネルギーは磁場に対して線形となる．そのため，キュリー温度より十分低いBi-Mn系のT p1は磁場に対し線形で上昇する．また，キュリー温度より十分高い常磁性領域においては，ゼーマンエネルギー MBは常磁性磁化率χを用いてχB²となり，磁場の二乗に比例する．そのため，Bi-Mn系における常磁性Mn 1.08 Biが存在する組成の液相線は磁場の二乗に比例して上昇する.次に，磁場効果の大きさについて考える．図５に相変態温度付近における2相の自由エネルギーの関係を示す(21)。自由エネルギーの交点が相変態温度となる。ここで，同じ大きさのゼーマンエネルギーが片方の相に加わるとする．２相のエントロピー差，つまり自由エネルギー曲線の傾きの差が小さい場合には，磁場効果が大きくあらわれる．２相のエントロピー差の起源となるものは，2相の組成比や結晶構造，及び磁性である．そのため，Bi-Mn系状態図の計算結果において，MnBiから液相への相境界に対する磁場効果は， MnBi-Mn1.08Biの変態に対する磁場効果より小さくなる.これは，因相−因相間よりも因相−液相間のエントロピー差が
大きいことによる.
状態図を磁場で有意に変化させるためには次の点が重要である．まず，大きなゼーマンエネルギーを有することが必要である．つまり，状態図において，大きな磁化，かつ高いキュリー温度を有する強磁性相が存在する事が重要である．次に，上記のように，二相問のエントロピー差が小さく，二相の磁化の差が大きい場合，相平衡は大きく変化する．さらには，Bi-Mn系やFe-Fe3C系のように100 K程度の狭い温度範囲で相変態が複数起こるような場合，磁場で状態図が有意に変化する.
磁場中反応焼結によるMnBi合成(21)
4.
ここまで，破場は強磁性体の相平衡を有意に変化させることを述べた．一方で，磁場は凝固や拡散，結晶成長といった合成のプロセスにも影響する(10)(22)-(25).これまで，破場中プロセスに関する様々な研究が行われ，半溶融状態や薄膜作成過程における高温超伝導体の組織制御(23)(24)や，強磁性相の緩固過程に対する磁場効果(22)が報告された．最近では，磁性アモルファス合金の核生成や結晶成長に関する磁場効果(10)が報告されている.我々は，強磁性体の固相反応温度における反応焼結プロセスに着目し，その磁場効果の解明と機能最適化を進めている。その一つにMnBiがある。MnBiは温度上昇とともに結晶磁気異方性が高くなるという特徴が有り(26)，磁場中熱処理によって配向した結晶皮長と，磁場配向に付随した異方的な磁気特性の実現が期待されている．図6にゼロ磁場及び15 T中で反応焼結したMnBiベレットのX線回折パターンを示す(21). 共晶温度直下である523 Kで5日間の熱処理を行い，Bi + Mn→MnBiの合成を行った．磁場中状態図においては，共晶温度以下では平衡状態図は変化しない．ゼロ磁場中では，MnBiがほとんど合成されておらず，Biの回折線が強く観測された．15 T中では，Biの強度が弱くなり， MnBiの002回折線が強く観測された．以上の結果より，磁場中で焼結することで，合成されたMnBiは磁場方向に磁化容易軸であるｃ軸が配向することがわかった．さらに，結晶配向効果だけでなく，非強磁性であるBi + Mnから強磁性MnBiの合成が著しく促進することが明らかになった.この磁場による結晶配向及び合皮促進効果を反映して，磁場中反応焼結によって合成したMnBiバルク体は，明確に異方的な磁気特性を示すことがわかった.上記の反応促進効果や結晶配向効果は，それぞれ磁場中における強磁性MnBi相のゼーマンエネルギーや，熱処理温度付近における高い結晶磁気異方性が一因として考えられるが，詳細はいまだわかっていない．目下，反応焼結過程におけるMnとBi粒の拡散及びMnBiへの相変化に対する磁場効果を明らかにするため，磁場中実験を進めている．
5.
し
な
り
本稿では，強磁場中熱処理による材料合成のための地図となる，強磁場中平衡状態図について解説した．冒頭で述べたように，ゼーマンエネルギーの自由エネルギーに対する寄与は，オーダーとしては小さい．しかしながら，Bi-Mn系のような強磁性を含み，100 K程度の温度範囲で複数の相変態が起こる系においては有意に状態図が変化する．最近では， Bi-Mn系に加えFe-Fe3C系の状態図もまた，磁場によって変化することを磁場中示差熱分析によって明らかにした(12)、最近では，合成プロセスに対する磁場効果に関する研究に発展させ，MnとBiからMnBiへの反応焼結が磁場で促進することを見出した．現在，その原理解明と機能最適化への指針構築を目指している.今後破場中状態図を出発点とした，組織制御や合成を含む「磁場で創る」材料開発が期待される．また，状態図作成や合成プロセス解明のためには，本稿で紹介した磁場中熱分析だけでなく，組織観察や相変態のその場観察技術が重要となるであろう．そのため，磁場中におけるその場観察や急冷技術が望まれる.本研究は東北大学金属材料研究所附属強磁場超伝導材料研究センターにおいて行われました．金属材料研究所の渡辺和雄教授及び鹿児島大学の小山佳一教授には全体にわたり研究指導，ご助言を頂きました．また，磁場中状態図計算において東北大学大学院工学研究科の及川勝成教授，磁場中合成では東北大学金属材料研究所の梅津理恵准教授のご指導及びご助言を頂きました．本研究は，日本学術振興会特別研究員奨励費(22–7258)，東北大学グローバルCOE「材料インテグレーション国際教育研究拠点」,科研費22360285及び26820281の支援を受けて行われました.
文
截
( 1 )  J-K. Choi, H. Ohtsuka, Y. Xu and W-Y. Choo: Scr. Mater., 43 (2000), 221–226. ( 2 ) M. Shimotomai and K. Maruta: Scr. Mater., 42 (2000), 499- 503. ( 3 )  Y. Liu, J. Zhang, S. Cao, G. Jia, X. Zhang, Z. Ren, X. Li, C. Jing and K. Deng: Solid State Commun., 138 (2006), 104-109. ( 4 ) X. Hao and H. Ohtsuka: ISIJ International, 46 (2006), 1271– 1273. ( 5 ) T. Garcin, S. Rivoirard, C. Elgoyhen and E. Beaugnon: Acta Mater, 58 (2010), 2026-2032. ( 6 )  K. Koyama, Y. Mitsui, E. S. Choi, Y. Ikehara, E. C. Palm and K. Watanabe: J. Alloy. Compd., 509 (2011), L78-L80. ( 7 ) Y. Mitsui, K. Koyama and K. Watanabe: Mater. Trans., 54 (2013), 242–245. ( 8 )  Y. Mitsui, K. Koyama, E. S. Choi, Y. Ikehara, E. C. Palm and K. Watanabe: J. Korean Phys. Soc., 62(2013), 1769-1772. (9)三井好古,小山佳一,淡路智,渡辺和雄:低温工学, 49 (2014), 11–18. (10) R. Onodera, S. Kimura, K. Watanabe, Y. Yokoyama, A. Makino and K. Koyama: J. Alloy. Compd., 604 (2014), 8-11. (11)三井好古,池原佑基,高橋弘紀,渡辺和雄,小山佳一：熱測定, 41(2014), 43-48. (12) Y. Mitsui, Y. Ikehara, K. Takahashi, S. Kimura, G. Miyamoto, T. Furuhara, K. Watanabe and K. Koyama: J. Alloy. Compd., 632(2015), 251–255. (13) B. A. Huberman and W. Streifer: Phys. Rev. B, 12(1975), 2741-2746. (14) R. R. Heikes: Phys. Rev., 99(1953), 446-447. (15) B. W. Roberts: Phys. Rev., 104(1956), 607-616. (16) K. Koyama, T. Onogi, Y. Mitsui, Y. Nakamori, S. Orimo and K. Watanabe: Mater. Trans., 48 (2007), 2414-2418. (17) H. Yasuda, I. Ohnaka, Y. Yamamoto, K. Tokieda and K. Kishio: Mater. Trans., 44 (2003), 2207-2212. (18) Y. Mitsui, K. Oikawa, K. Koyama and K. Watanabe: J. Alloy. Compd., 577 (2013), 315–319. (19) K. Oikawa, Y. Mitsui, K. Koyama and K. Anzai: Mater. Trans., 52 (2011), 2032–2039. (20) Y. Mitsui, K. Koyama, K. Oikawa and K. Watanabe: AIP Proc., 1618 (2014), 269–272. (21) Y. Mitsui, R. Y. Umetsu, K. Koyama and K. Watanabe: J. Alloy. Compd., 615 (2014), 131-134. (22) F. Gaucherand and E. Beaugnon: Physica B, 346-347 (2004), 262-266. (23) Y. Ma, K. Watanabe, S. Awaji and M. Motokawa: Appl. Phys. Lett., 77 (2000), 3633–3635. (24) K. Watanabe, T. Inoue and S. Awaji: Adv. Sci. Technol., 75 (2010), 187–191. (25) H. Fujii and S. Tsurekawa: Phys. Rev. B, 83(2011), 054412. (26) X. Guo, X. Chen, Z. Altounian and J. O. Ström-Olsen: Phys. Rev. B, 46(1992), 14578-14582. ★★★★★★★★★★★★★★★★★★ 2012年９月東北大学大学院工学研究科博士課程後期3年の課程修了博士（工学）東北大学金属材料研究所助数2012年11月2014年４月鹿児島大学大学院理工学研究科 准教授専門分野：会殿性材料，強殿場材料科学◎融性材料の融場中合成による高機能化に関する研究に従事★★★★★★★★★★★★★★★★★★
女子中高生のための関西科学塾(A日程：2015年７月26日)奈良女子大学；准教授　松岡由貴10年目を迎える“女子中高生のための関西科学塾”，今年度も活動が始まりました。科学塾の人気は年々高まっており，今年は502人の応募がありました．抽選で実人数413人，５日程全てを足すとのベ1019人が参加する予定です．今年度初回のＡ日程は７月26日に神戸大学発達科学部を会場にして開催されました．スッキリと晴れ渡り，蝉が賑やかな夏日でしたが，中・高校生180人が六甲山上のキャンパスに集い，女性研究者・技術者や，科学塾OGの話に耳を傾けました(図１).科学塾は，元々は有志の先生が知り合いや男女共同参画学協会連絡会に働きかけて実験講師や会場の確保を行い，始められたもので，第３回までは自然科学系学会が運営に深く関わっていたのですが，年複数回開催となった第４回あたりから，主な実行委員が所属し，会場も提供してきた神戸大学，大阪大学，奈良女子大学，京都大学による運営，という色合いが強くなってきました．２年前から大阪府立大学も加わり，現在は関西の５国公立大学が協定を結んで，毎年主幹校を持ち回りにし，継続していく，というスタイルで運営されています.女子中高生を対象とする理系イベントでは，関東の“女子中高生夏の学校”が有名で，こちらも大人気ですが，科学塾と夏の学校は異なる特色を持っています．夏の学校では，女性教育会館に２泊３日で宿泊しながら，実験講座や国際交流，キャリア相談などを行っています．一方，関西科学塾は年間複数回開催です。初回は大抵女性研究者・技術者・女子大学院生のリレースピーチと，中高校生のグループトーク. ２回目以降は大学の研究室で実際に研究に使う機器を用い実験する（秋頃に2大学ずつ，2回実施），研究所見学．年度の最終回は宿泊を伴い，初日に大学で実験し，宿泊先で実験内容のまとめ，２日目は実験講座毎にプレゼンする，というスケジュールです．実験講座は基本的にその回の会場校の教員が講師を務めるので，回毎に実験分野が異なります．また，近い分野の実験講座でも，担当する講師によって切り口が異なります.中には「中１から参加して，今年で４年目です」という人もいるほどリピーターが多いのは，この実験講座の多様さに魅力を感じてくれているからなのでしょう.聴き入る中高校生達科学塾OGの進学先は，女子学生が多い生物・化学にとどまらず，なかなか女子学生率が上がらない土木などの工学系もあり，実行委員の間でも「渋好みだね～～」と話し合っています. “多様な分野の実験講座がある”, “大学の研究室で,実際に研究に用いている装置を使い実験する”，“女性研究者・技術者，女子大学生のリアルな日常の話を聞く”ことが，ハードルが高くなりがちな分野への進学を決意するきっかけのひとつになっていると言えます.科学塾の今後の課題のひとつは，「企画立案や運営に携わるOGを増やす事」科学塾も西日本の各地から参加してくれていますが，夏の学校の参加者が日本全国から集まっている理由のひとつには，企画の面白さもある，とのこと．大学生〜社会人になって問も無い“お姉さん”が考える企画の方が中高校生にプローチしやすいのは確かでしょう．また，運営に関わる事で，OG自身が科学の面白さ・奥深さにより触れ，自らの将来(大学院進学や就職)を具体的に考えられる，というメリットもあります.幸い，科学塾も熱心なOGが20名ほど名乗りを上げ，今年度から講演を行ったり企画・運営に携わってくれています．今後，ますます多くのOGが加わってくれる事を期待しています.日本鉄鋼協会，日本金属学会は初回から参加・協力をしており，第２回目の2007年度から実験講座担当，実験用備品提供を続けています.鉄鋼協会・金属学会男女共同参画委員会内で実験テキスト作成や互いへのアイデア提供を行い，内容も年々充実してきていると思います.責重な女性人材を，特に女性が進みにくい分野へ送り出す役割を担う一助になってきた事は誇るべきであり，これからも協力を続けていきたいと考えております．学会員の皆様にも，是非興味を持っていただき，時にはご協力いただけるとありがたいです. *日本鉄鋼協会「ふぇらむ」Vol. 20 No. 10にも同時掲載. (2015年７月30日受理)[doi:10.2320/materia.54.526] (連絡先：〒630-8506奈良市北魚屋西町)分析研究を通して東北大学大学院  環境科学研究科  博士後期課程２年佐藤こずえ
1.はじめに
私は北見工業大学工学部バイオ環境化学科で学部時代を過ごした後，修士課程から東北大学大学院に入学し，金属材料研究所分析科学研究部門で研究生活を送っています.また, 2014年4月より日本学術振興会特別研究員として研究しています．このたび本稿を執筆する機会を頂きましたので，これまでの研究生活を振り返ると共に，自身の研究内容を紹介させて頂きます.
2.研究活動
私は「光を使った金属材料分析」をキーワードに研究を行ってきました．修士課程では，プラズマから発せられる光を分析し得られた情報をもとに，グロー放電プラズマを用いた金属生体材料の表面改質プロセスの開発に取り組みました.研究対象としたTi-6Al-4V合金は，優れた疲労強度を持つ実用材料ですが，力学特性の発現に不可欠なAlおよびVは，生体中における神経および細胞毒性が指摘されているため，溶出を抑制する必要があります．酸素グロー放電プラズマ中の酸素イオン種の生成・制御の条件を精査し，「生体適合を促す表面酸化層の形成」と「AlおよびVの選択スパッタによる表面クリーニング」を同時に実現する新しい表面処理法の開発に成功しました．自由な発想を尊重して頂き，自らの興味の赴くままに研究に没頭しました．実験は失敗の連続で暗中模索の日々が続きましたが，苦労を重ねた分だけ，研究成果を世界中の誰もが読むことのできる論文として発表できたときの達成感は格別でした．また研究を通し，現在の指導教員である我妻和明先生の分光研究に関する深い見識や学問に真摯に向き合う姿に触れ，自身も深い基礎知識に基づいた独創的な研究ができる研究者になりたいという憧れを抱き，博士課程への進学を決意しました.博士課程進学後は，X線を使ったミクロ組織や析出物の解析にも取り組むようになりました．X線回折法で観測される回折ピークの形状(ラインプロファイル)には，金属のミクロ組織に関する様々な情報が含まれており，それを解析することにより，転位密度，転位配列状態，結晶子径，および積層欠陥の形成頻度等を求めることができます.このラインプロファイル解析と集合組織解析とを組み合わせることで,金属の集合組織成分ごとの転位密度評価法を開発し，集合組統成分ごとに圧延による転位の蓄積過程と高温下での転位の回復挙動を調査し，その違いを明らかにしました．企業が開発した先進機能性材料の分析に携わる機会も頂きました．燃料噴射装置等のソレノイド材料として広く利用されている電磁ステンレス鋼は，表面硬化処理を施し使用される場合が多いのですが，近年，材料そのものの硬度を向上させることでめっきフリーを実現する「析出硬化型」電磁ステンレス鋼が開発されました．しかし，析出物による材料の強化機構が未解明であったため，プロセスの改良や材料の更なる高機能化への課題となっていました．そこで，X線小角散乱法を用いてナノレベルで形成する析出物を定量的に評価することにより，時効温度に依存する析出物の成長過程と材料硬度との関係を明らかにしました．この共同研究を通して，「日本の材料メーカーの高い技術力を支える分析研究の面白さ」とやりがいを強く実感しました.最近は，中性子線分析に触れる機会も多くなりました．中性子線の原子散乱因子は，X線と比べるとその波長(回折角)依存性が少ないため，高次の回折プロファイルをより鮮明に捉えることができます．転位に起因するひずみに関する情報は，高次のプロファイルほど強調されて現れるため，中性子線はラインプロファイル解析に有利なプローブです。今後は中性子線分析もより深く勉強したいと思っています.
3.研究生活を振り返って
学部卒業後，武者修行の気持ちで東北大学へ飛び込みました．学部時代とはあまりに逢う環境で戸惑うことも多く，化学系学部出身のため金属学の基礎知識も乏しい中で研究をスタートしなければならないことにもプレッシャーを感じました．しかし，第一線で活躍されている幅広い世代の研究者の方々と知り合う機会に恵まれ，非常に刺激的で充実した研究生活を送ることができています．論文の執筆や国内外での学会発表も回数を重ねるごとに自らの成長が実感でき，より良い論文を書きたい，今度はこんな実験がしたいという思いが沸き起こり，それに向かって突き進む日々を過ごしています．とんな些細なことでも，誰も見たことのない現象に対して，自由な発想で実験・探究できるのは他の職業にはない大きな魅力だと感じています．博士課程も折り返しの時期，自分の研究に没頭できる絶好の機会を活かし，材料科学分野の一翼を担うような人物を目指して，現在の研究課題に精一杯取り組みたいと思います.最後に紙面をお借りして，人間としても研究者としても未熟な私に東北大学で研究する機会を与えてくださった東北大金研我妻和明教授，北見工大大津直史准教授に心より感謝申し上げます．重ねて日頃から熱心にご指導頂いております茨城大佐藤成男教授に深く御礼申し上げます. (2015年6月29日受理)[doi:10.2320/materia.54.527] (連絡先：〒980-8577 仙台市青葉区片平2-1-1)会
•ご連絡先住所変更等の手続きは，本会ホームページ【会員マイページ】からできます. •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.事務局 渉外・国際関係: secgnl@jim.or.jp会員サービス全般：account@jim.or.jp会費・各種支払：member@jim.or.jp刊行物申込み: ordering@jim.or.jpセミナーシンポジウム参加申込み：meeting@jim.or.jp講　演　大　会：annualm@jim.or.jp総務・各種賞: gaffair@jim.or.jp学術情報サービス全般：secgnl@jim.or.jp分　　まてりあ・広告：materia@jim.or.jp会誌・欧文誌：editit@jim.or.jp公益社団法人日本金属学会〒980-8544 仙台市青葉区一番町1-14-32 TEL 022-223-3685  FAX 022-223-6312 http://jim.or.jp/ •会告原稿締切：毎月１日で，翌月受掲載です. •掲示板は，ホームページにも掲載しております.
告(ホームページもご参照下さい)
会
2016年春期講演大会における企業説明会への
学生参加者の募集（予告）
2016年春期議演大会に合わせ，キャリアサポートの一環として本会主催により，日本金属学会・日本鉄鋼協会併催の第２回企業説明会を開催します．本説明会は，学生にできるだけ多くの素材・材料関連企業に接してもらい，進路選択に役立ててもらおうというものです．講演大会に参加する学生を対象に募集しますので，奮ってご応募下さい.
開催日時  2016年3月22日(火) (春期譯演大会の前日)
12：00~17：00 ＊昼食(軽食)を無料提供いたします.開催場所東京理科大学葛飾キャンパス(講義棟１階および図書館棟3階) (〒125–8585 東京都葛飾区新宿6–3–1)主催 公益社団法人日本金属学会賛　東京理科大学学生支援部，一般社団法人日本鉄鋼協会参参加企業　茶材，材料関連の企業スケジュール12:00〜14:00企業口頭説明会(企業概要のプレゼンテーション) 14 : 00〜17 : 00  企業ブース説明応募資格日本金属学会の春期講演大会の参加学生応募方法本会ホームベージ上の2016年春期講演大会の参加申し込み画面から申し込む.募集期間予定2015年11月10日(火)～2016年2月19日(金)
会費の自動振替制度のご案内
2016年度会費自動振替制度のご案内を下記の通り申し上げます。お手続きを宜しくお願いいたします.ホームページ：会員制度のご案内→年会費・論文誌購読費の価格・お支払方法について→会費自動振替制度のご案内2016年会費自動払込申込締切　2015年10月9日(金)開合せ・申込書送付先〒980–8544仙台市青葉区一番町1–14–32 (公社)日本金属学会会員サービス係宛☎ 022-223-3685  [FAX] 022-223-6312 E-mail: member@jim.or.jp
2016年春期講演大会の外国人特別講演および
招待講演募集
春秋講演大会における外国人研究者による特別講演と招待講演については会員よりの推薦をもとに，毎年６月と12月に開催される国際学術交流委員会において審議採択いたし，講演実施細目については薄演大会委員会で決定いたします。2016年春期講演大会における特別講演と招待講演を募集いたしますので，下記要領によりご推薦下さい. 1.特別講演•講演者：著名な外国人研究者とする. •議演時間：30分(討論10分) •採択件数：3～4件•落在費補助：10,000円•その他：大会参加費免除，懇親会招待2.招待講演•講演者：有益な講演が期待される国内に滞在する外国人研究者とする. •議演時間：15分(討論5分) •採択件数：5件程度•藩在費補助：なし•その他：大会参加費免除
3.推薦用紙
所定様式(ホームページからダウンロード下さい)により，下記メールアドレス宛に「外国人特別藩演推薦」と明記しお送り下さい．送信後2～3日過ぎても受理メールの無い場合はお問合せ下さい.
4.推薦書提出期日2015年11月20日(金)
5.照会・推薦書提出先〒980–8544仙台市青葉区一番町1–14–32 (公社)日本金属学会国際学術交流委員会宛☎ 022-223-3685  [FX] 022-223-6312 E-mail: gaffair@jim.or.jp
日本金属学会・日本鉄鋼協会
第24回奨学賞の推薦校募集について
奨学賞はこれまで全国大学材料関係教室協議会参加大学の学部学生を対象にしておりましたが，材料分野の発展の貢献が期待できる多くの優秀な学生を解広く奨励するため，全国大学材料関係教室協議会参加大学以外の教育機関からも広く募集いたします.下記要項によりご応募下さい.
奨学育募集要項
教育機関の募集
•国内の材料系の学科又はコース等を有する大学および高等専門学校•同一の教育機関(1校)の応募数は，関係する材料系の学科又はコース等に拘らず１件とします.教育機関における候補者の対象•大学は学士課程4年に在学する学生・ •高等専門学校は専攻科2年に在学する学生.推薦校の推薦者資格•数育機関の代表専攻長(代表学科主任)同一教育機関の応募窓口は事前にご調整願います. •全国大学材料関係教室協議会の参加大学はこれまで通り，推廊校の資格が与えられます.手続き 所定の応募用紙(本会ホームページよりダウンロードできます)により必要事項を記入の上，ご応募下さい.応募締切2015年11月１日(日)申込問合先  〒980-8544仙台市青葉区一番町1-14-32 (公社)日本金属学会奨学賞係☎ 022-223-3685  [FX] 022-223-6312 E-mail: gaffair@jim.or.jp
第39回技術開発賞「新技術・新製品」記事募集
応募締切2015年10月30日(金)第39回公益社団法人日本金属学会技術開発賞賞の名称賞の対象まてりあ「新技術・新製品」記事に掲載された記事が選考対象となります.原稿問合先　まてりあ係E-mail: materia@jim.or.jp技術開発賞の問合先〒980-8544仙台市青葉区一番町1-14-32 (公社)日本金属学会各賞係☎ 022-223-3685   E-mail: gaffair@jim.or.jp技細　まてりあ8号418頁
第66回金属組織写真賞作品募集
応募締切　2015年10月20日(火)賞の名称第66回公益社団法人日本金属学会金属組織写真賞募集部門  1.光学顕微鏡部門2.走査電子顕敵鏡部門（分析，EBSD等を含む） 3.透過電子顕微鏡部門(STEM，分析等を含む) 4.顕微鏡関連部門(FIM, APFIM, AFM, X線CT等)辻：光学顕敵鏡と透過電子顕敵鏡写真，走査電子顕敵鏡と透過電子顕微鏡写真等の組写真を応募する場合,応募者が最も適切と判断する部門を選択すること.提出要領 ①印刷物：孕真作品と説明書は別々の用紙に作成し，印副物として郵送する. ②電子データ：写真作品と説明書の電子データを別途メール派付で提出する。メールの題名は「金属組織写真賞応募」とする.送付・問合先  〒980–8544仙台市青葉区一番町1–14–32 (公社)日本金属学会金属組織写真賞係☎ 022-223-3685  E-mail: gaffair@jim.or.jp細　まてりあ8号419頁技
第9回環太平洋先端材料とプロセシング国際会議(PRICM9)
The 9th Pacific Rim International Conference on Advanced
Materials and Processing
板政本会議は，1992年からほぼ３年毎に，環太平洋５ヶ国(中国,日本,韓国,オーストラリア,米国)の金属材料関係の学協会が共同開催している先端材料とプロセシングに関する国際会議です。今回は日本金属学会の主催により日本で初めて開催します。金属学会および関連団体の皆様の積極的なご参加をお願いいたします. 2016年８月１日(月)から８月５日(金)まで閉催日開催場所国立京都国際会館(京都市左京区宝ヶ池)主催団体  公益社団法人日本金属学会(JIM)共同主催団体中国金属学会(CSM),大韓金属・材料学会(KIM)，オーストラリア材料学会(MA)，米国資源・金属・材料学会(TMS)協賛団体  決定次第，会議URLに掲載します.会議内開催シンポジウムのテーマ1.  Advanced Steels and Processing 2. Advanced High Temperature Structural Materials 3. Light Metals and Alloys 4. Solidification, Deformation and Related Processing 5. Thin Films and Surface Engineering 6.  Biomaterials, Smart Materials and Structures 7. Materials Characterization and Evaluation 8. Composites and Hybrid Materials 9. Bulk Metallic Glasses, Nanocrystalline Materials and Ultrafine- Grained Materials 10. Modelling and Simulation of Microstructures and Processing 11. Materials for Energy and Environment 12. Electronic and Magnetic Materials 13. Additive Manufacturing Abstract締切　2015年11月１日(日) Conference Chair古原忠（東北大学金属材料研究所故授）会議URL   http://web.apollon.nta.co.jp/PRICM9/ (2nd Circularを公開中) ※本会ホームページのトップページからもリンクしています.問合せ先　会議事務局　日本旅行　E-mail: pricm9_@nta.co.jp本会事務局　梶原義雅　E-mail: kajiwara@jim.or.jp ☎ 022-223-3685  [A] 022-223-6312
平成28年度・29年度の代議員の選挙を次の要領で実施しますので，立候補希望者はご応募願います.会　長　福富洋志

代議員の任期
＊留任：定時社員総会の選任日(2015年4月24日)から，2回目に終了する事業年度に関する定時社員総会の終結まで. * *新任：定時社員総会の選任日(2016年4月25日予定)から，2回目に終了する事業年度に関する定時社員総会の終結まY (各地区の選挙定員は2015年2月28日現在の会費納入正員数に基づいて決定しています。) 2．立候補受付期間  2015年10月1日～10月25日(当日消印有効) 3.立候補応募方法所定の用紙(ホームページにあります)に「日本金属学会代議員選挙の〇〇地区の代議員候補者に立候補します.」と記載し,住所，氏名(押印)，勤務先および連絡先(TEL, FAX, E-mail)をご記入の上，上記期日までに蜀送下さい. 4．応募先  〒980–8544仙台市青葉区一番町1–14–32公益社団法人日本金属学会「代議員選挙管理委員会　領中」 5.注意事項(1)　本会ホームページの「情報公開」の「主要規程」に公開してある「代議員選挙規程」を予めご承知願います. (2)  次の方は代議員に立候補出来ません.本会名誉員，永年会員，留任代議員（平成27年度選任），2期にわたって代議員に継続就任した者(綱則第４条)，学生員，外国会員，2015年度会費未納者，会員資格停止中の者(3)代理人(本会の正員に限る)が立候補を届出する場合は，代理人の住所，氏名(押印)，勤務先および連絡先(TEL, FAX, E–mail)もご記入下さい. (4) FAXやE-mailなど文書以外の手段による届出は無効であり，受付けしません． (5)　選挙投票用紙の立候補者名は受付け順に記載されます.
6.問合先公益社団法人日本金属学会代議員選挙管理委員会
事務局　斎藤　E-mail: gaffair@jim.or.jp
◎代議員選挙日程(予定)
平成28年度・29年度の代議員選挙は平成27年12月１日～12月31日を予定しております.
◎代議員候補者の対象に加えない方； (下記の留任代議員および
2期継続就任代議員の方は立候補できません.)
北海道地区
鵜飼重治 北大松浦清隆 北大
530
公益社団法人日本金属学会の

平成27年度事業に関する定時社員総会(平成28年4月25日開催予定）で選任される監事の候補者は，細則では立候補制で正員による選挙を実施することができると定めており，監事選挙を次の要領で実施しますので，立候補希望者は応募願います.
1.   監事候補者選挙数：1名
2.監事候補者対象地区：その他の地区（東北地区以外の地区） 3.監事の職務および権限(定数第25条)第25条　監事は，理事の職務の執行を監査し，法令で定めるところにより，監査報告を作成する． 2監事は，いつでも，理事及び使用人に対して事業の報告を求め，この法人の業務及び財産の状況の調査をすることができる。 3監事は，理事会に出席し，必要があると認めるときは，意見を述べなければならない。 4監事は，理事が不正の行為をし，若しくはその行為をするおそれがあると認められるとき，又は法令若しくは定数に違反する事実若しくは著しく不当な事実があると認めるときは，これを理事会に報告しなければならない. 5監事は前号の報告をするため必要があるときは，会長に理事会の招集を請求することができる．ただし，その請求があった日から５日以内に，2週間以内の日を理事会とする招集通知が発せられない場合は，直接理事会を招集することができる． 6監事は，理事が社員総会に提出しようとする議案，書類その他法令で定めるものを調査し，法令若しくは定数に違反し，又は著しく不当な事項があると認めるときは，その調査の結果を社員総会に報告しなければならない. 7監事は，理事がこの法人の目的の範囲外の行為その他法令若しくは定数に違反する行為をし，又はこれらの行為をするおそれがある場合において，その行為によってこの法人に著しい損害が生ずるおそれがあるときは，その理事に対し，その行為をやめることを請求しなければならない. 8監事は，監事に認められた法令上の権限を行使することができや4. 立候補受付期間：2015年10月１日～10月25日(当日消印有効) 5. 立候補応募方法:所定の用紙(ホームページにあります)に「日本金属学会監事立候袖者」と記載し，住所，氏名（押印），勤務先および連絡先（TEL， E-mail)をご記入の上，上記期日までに郵送下さい. 6.  応募先：〒980-8544仙台市青葉区一番町1-14-32公益社団法人日本金属学会「監事選挙管理係　領中」 7.注意事項①監事候補者はその他の地区(東北地区在住以外の方)に限ります. ②立候補届出時に2015年度正員会費を納入していない正員の届出は無効になります. ③FAXやE-mailなどの文書以外の手段による届出は無効であり，受付けしません・ ④選挙投票用紙の立候補者名は受付け順に記載します. 8.問合せ先公益社団法人日本金属学会監事選挙係事務局斎藤　E-mail: gaffair@jim.or.jp ◎監事選挙日程(予定)平成28年度・29年度の監事選挙は平成27年12月１日～12月31日を予定しております.
公益社団法人日本金属学会の

受付期間2015年10月１日～10月25日(当日消印有効)応募方法 応募用紙(ホームページに公開します)に「日本金属学会の代議員選挙の選挙管理委員会委員に応募します」と記歌し，住所，氏名，勤務先および連絡先(TEL, FAX, E-mail)をご記入の上，郵送で上記期日までにご応募下さい,募集人数   3名応募先 〒980–8544仙台市青葉区一番町1–14–32公益社団法人日本金属学会　代議員選挙管理委員会間合先公益社団法人日本金属学会代議員選挙管理委員会事務局斎藤　E-mail: gaffair@jim.or.jp
金属学会セミナー
半導体における点欠陥と拡散
一基礎と最先端デバイス一
日時  2015年11月12日(木)  9 : 35〜17 : 10場　所　東京工業大学大岡山キャンパス　西９号館１階コラボレーションルーム(東京急行大井町線/目黒線「大岡山駅」徒歩３分)森集定員50名受講料
(本会前崇持員会社社員,協賛学協会会員は会員扱い,学生は会員,赤会員の区別なし）事前申込締切2015年11月4日(水)着信詳　細　まてりあ9号474頁またはホームページ　→　セミナーテキストの送付　事前に申し込まれた方にはテキストが出来次第参加証等関係資料とともにお送りいたします.問合先  〒980–8544 仙台市青葉区一番町1–14–32 (公社)日本金属学会セミナー参加係E-mail: meeting@jim.or.jp ☎ 022-223-3685  [FAX] 022-223-6312
プログラム
9 : 35~  9 : 40   はじめにセミナー・シンポジウム委員会/兵庫県立大松尾直人9 : 40~10 : 40 点欠陥の物理東北大米永一郎10 : 40~11 : 40   拡散の基礎慶応義塾大植松真司11 : 40~13 : 00一足　食一13 : 00~14 : 00    GaN系デバイスにおける結晶欠陥の影響福井大塩島謙次14 : 00〜15 : 00   高性能Ge薄酸トランジスタの現状と展望東芝/産総研日田宏治15 : 00~15 : 10 一休 憩一15 : 10〜16 : 10 クラスターイオンビームナノ加工の現状と異望兵庫県立大豊田紀章16 : 10~17 : 10   軟X線照射ドーピングの現状と展望兵庫県立大部家彰
■Advanced Structural Materials for Extremely
High Temperature Applications in Future
(超高温機器への適用を目指した材料開発の現状と展望)超高温燃焼による化石燃料の高効率利用および省エネルギーを目指す金属装超高温材料実現に向けて，種々のアイディアが互いに競合しあいながら研究が進められている。金属基，金属間化合物基に限らずセラミックス基も視野に入れた現状の把握と将来への課題の明確化，さらにはそれらの併用や複合化の道を探るべく，Over- view paper, Review paperとOriginal paperによる特集号を企画すろ上記テーマに関する特集を，Materials   Transactions   57巻9号(2016年9月発行)に予定しております。多数ご客稿下さいますようお願いいたします.実施予定号：第57巻第9号(2016年)原稿締切日：2016年３月１日•投稿に際しては，日本金属学会欧文誌投稿の手引・執筆要領(本会Webベージ)に従うこと. •通常の投稿論文と同様の審査過程を経て，編集委員会で採否を決定する. •著者は，投稿・掲載費用をご負担願います. （別刷50部寄贈）.問合せ先  〒980-8544仙台市青葉区一番町1-14-32 (公社)日本金属学会欧文誌編集委員会http://jim.or.jp/ ☎ 022-223-3685  [4] 022-223-6312 E-mail: editjt@jim.or.jp
支部行事
第14回
日本金属学会東北支部
研究発表大会
日 時  2015年12月5日(土)  13 : 30〜18 : 00会弘前大学理工学部1号館(〒036-8561弘前市文京町３番地） http://www.hirosaki-u.ac.jp/wp_access.html講演申込要項募集講演・一般講演(講演時間：発表10分　質問・討論時間５分) ●ポスター発表申込方法 下記内容をE-mailでお知らせ下さい. (1)発表区分(一般譯演・ポスター発表・どちらでも) (2)　題目(3)氏名・所属(発表者に○印) (4)  連絡先・電話・E-mailアドレス(5)  子稿原稿(PDFファイルを申込時に提出願います.) (6)　懇親会の参加有無申込先　jim2015@hirosaki-u.ac.jp申込締切 11月13日(金)プログラム（子定） 13 : 30~13 : 40   貝沼充介支部長挨拶13 : 40〜14 : 30   基調講演14 : 30~16 : 00  一般講演16 : 00~17 : 00 ポスター発表(時間・発表区分は講演件数により変更する場合があります．プログラムが決定し次第ご連絡します.）予稿原稿作成  A4版1頁(PDFファイルをE-mailでご送付下さい)作成要領は下記ホームページをご覧下さい. http://www.mech.hirosaki-u.ac.jp/¯g4sato/jim2015/ポスターパネルサイズ　A0(縦)を超えないこと参加費　無料懇親会費　3,000円(学生2,000円)程度を予定しています(当日簽収)参加申し込み締め切り2015年11月20日(懇親会参加の有無もお知らせ下さい)申込・問合せ先　〒036-8561弘前市文京町3弘前大学大学院理工学研究科佐藤裕之E-mail: jim2015@hirosaki-u.ac.jp (またはg4sato@hirosaki-u.ac.jp) [FAX] 020-4666-8008(D-Fax)
第25回　学生による材料フォーラム
発表推薦のお願い
本支部では，学生会員および若手企業会員の研究成果を，地域の企業，大学，研究機関の方々に知って頂くとともに，討論や指導を通して彼らの教育を行う機会として，下記の要領にて「第25回学生による材料フォーラム」を企画致しました．当学協会とも関連の深い貴研究室，貴社におかれましては，学生，若手研究者・技術者の皆様の活発な発表をお願い申し上げます.つきましては，大学の先生力には研究室単位で，また企業でも同様に，発表の推薦をお願い申し上げます.発表をご推薦頂ける場合は，ポスター発表申込書を10月16日(金)までに下記宛に，E-mailにてご送付頂ければ幸いです.
日時2015年11月19日(木)
プログラム12 : 00~12 : 45 ポスター準備13 : 00〜14 : 00 特別藩演会 （ポスター発表者は必ず聴譯のこと） 「量子ビームを用いた金属材料の応力・ミクロ組織解析の魅力」物材機構(茨城大学名誉教授,鉄鋼協会前会長)友田　陽先生14 : 10〜16 : 10  ポスターセッション16 : 10~16 : 30  ポスター撤去16 : 30〜18 : 30 交流討論会（ポスター発表者は必ず参加のこと）場　所　名豊ビル新館8Fコミュニティーホール(特別講演会,交流討論会本館7FホールAB(ポスターセッション) 〒440-0888 豊橋市駅前大通2-48 http://www.cgf.sala.jp/hall/toyohashi.php内　容　学生および若手企業会員によるポスターセッション形式の研究成果発表見学者東海地区の金属学会および鉄鋼協会会員ならびに関係企業の技術者，研究者その他◆ポスター発表のみ. ◆ポスターの大きさは横90 cm ×縦150 cm. ◆ポスターの掲示と撤去は発表者の責任において行うこと. ◆ポスターの掲示は当日の12 : 00〜12 : 45に完了のこと. ◆ポスターセッションのみの参加は認めません．ポスター発表者も特別藩演を必ず聴講のこと. ◆ポスター撤去は当日終了後の16 : 10〜16 : 30に行うこと、それ以降は磨寒します. ◆発表学生と指導教員の方は，必ず交流計論会にご出席下さい. (参加費無料) ◆審査の上，優秀なポスターには交流討論会において奨励賞を授与します. ◆発表者および指導教員への旅費の支給は行いません.申込方法 ポスター発表などの申込書は下記URLよりダウンロードできます. 10月16日(金)までに, E-mailにて下記宛てにお申し込み下さい.申込書ダウンロードhttp://martens.me.tut.ac.jp/kenkyukai/zairyo/zairyoforum.html発表・参加申込先　todaka@me.tut.ac.jp問合先 〒441-8580豊橋市天伯町雲雀ヶ丘1-1豊橋技術科学大学 機械工学系 戸高義一☎ 0532-44-6704  [FX] 0532-44-6690 E-mail: todaka@me.tut.ac.jp
H27年度秋季講演会
日 時  2015年10月21日(水) 13:00〜17:00 4号 所新日鐵住金鍋大分製鐵所コミニュケーションセンター 2階 大ホール(〒870–0992大分市大字西ノ洲１番地)共　催　日本鉄鋼協会九州支部プログラム13:00〜14:00本多記念講演「プレス金型の傾斜機能化と組織制九工大恵良秀則領」 14 : 10〜15 : 10   潟川記念講演「鎖中非金属介在物を利用した組織制領し九大植森館治講演討論テーマ『高機能鋼板とその製造技術の最近の進展』 15 : 30〜16 : 00 最近の鉄鋼精錬プロセスの開発新日織住金松澤玲洋16 : 00〜16 : 30 高機能熱延鋼板の最近の進展新日織住金横井龍雄16 : 30〜17 : 00   造鉛用高機能厚鋼板の最近の進展新日織住金白幡浩幸参加料　無料妃　員　90名問合せ先 〒870-0992大分市大字西ノ洲１番地新日鐵住金株技術開発本部　大分技術研究部白幡浩幸　☎ 097-553-2283 E-mail: shirahata.845.hiroyuki@jp.nssmc.com the communication 〈公募類記事〉無料掲載：募集人員，締切日，問合先のみ掲載.有料掲載：1/4頁(700~800文字)程度. •「まてりあ」とホームページに掲載；15,000円＋税•ホームページのみ掲載; 10,000円＋税原則として有料掲載. 〈その他の記事〉 •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(受比取以太太太の確認定して下さい。
022-223-6312　E-mail : materia@jim.or.jp •原稿送信先：[A] 022
◇横浜国立大学大学院工学研究院  機能の創生部門
助教　公募◇
職　名　助数(5年任期)人数1名所風大学院工学研究院機能の創生部門担जी大学院工学府システム統合工学専攻材料設計工学コース株　務理工学部機械工学・材料系学科材料設計工学教育プログラム工学部生産工学科採用日  2016年４月１日または，これ以降のできるだけ早い時期任期 5年間(再任なし)待　遇　給与：年俸制．その他，本学提則に従います.分野・専門領域 金属材料工学分野職務・研究内容　これまで以下のいずれかに直接的または間接的に関わる研究を行ってきており，今後もこれらの分野に関連した研究を行う意志がある者•金属組織学，材料強度学，計算材料学また，金属材料の機械的試験ならびに微視的組織観察の経験があること．特に，透過型電子顕微鏡観察の経験を有することが望ましい.選考方法 書類選考と個別面接により選考します(面接にかかる交通費，宿泊費等は応募者の負担とします).書類選考に合格した場合の個別面接は，2015年11月に実施する子定です.応募資格・要件    •博士の学位を有する者，または着任時までに取得見込みの者•教育研究と大学業務に支障がない程度に日本語を使うことができること提出書類（1）履歴書(写真貼付，学歴，職歴，研究歴，教育歴，所属学会，博士の学位(写し：学位を有する者)，真司） (2)　公募内容に対するこれまでの研究の関連性と今後の研究展望の説明書(書式自由，A4用紙1枚程度) (3)研究業務リスト(4)  査読付き学術雑誌論文と主要な国際会議論文の別刷り，またはコピー (5)　照会可能な方2名の連絡先応募締切　2015年10月30日(必着)送付先 〒240-8501横浜市保土ケ谷区常盤台79-5横浜国立大学大学院工学研究院材料設計工学コース長教授廣澤渉一応募方法　＊応募書類の封筒に「教員応募書類」と朱書し，簡易書留で送付のこと.動務形態  関連分野の教授・准教授のサポートを受けながら，独創的な研究を推進していただきます。また，理工学部機械工学・材料系学科材料工学教育プログラムおよび大学院システム統合工学専攻材料設計工学コースにおける実験演習および研究指導補助を担当します．さらに教育研究業務とともに大学内の管理運営等の業務を分担します.間合せ先横浜国立大学大学院工学研究院教授廣澤赤一☎ 045-339-3856   E-mail: hirosawaynu.ac.jp •提出書類については，選考に係る審査にのみ利用し，本学の規則に基づき適切に管理します. •提出書類は返却いたしません. •本学では，女性の方及び海外での教育・研究経験者の応募を歓迎いたします.
◇大阪大学　接合科学研究所　教員　公募◇
公募人員　助教　1名(大阪大学は男女共同参画を推進しています)属大阪大学接合科学研究所 機能評価研究部門 機能性診所断学分野専門分野　高機能な構造体(接合体)を得るための評価(界面構造,各種物性応性，接合性等）を行うことができ，材料学的視点から構造体および部材に対する機能性診断学研究を積極的にできる方可能な限り早い時期着任時期期  5年(実嶽評価により再任可。ただし，採用日から最長住10年を期限とする)下記の(1)〜(7)の書類，正１部，副５部を提出のこと。提出書類(1)  履歴書(写真貼付) (2) 研究業績目録(審査付き原著論文,国際会議論文,著書,総説・解説，特許，その他に区分し，区分毎に，現在から順に発表年次を過去にさかのぼり，通し番号を付して記入して下さい。また，原著論文がインパクトファクターを有する場合には，インパクトファクターと被引用件数も併記して下さい.） (3)  主要論文別刷り(5編以内,コピー可) (4) 研究業績の概要(2,000字程度) (5) 着任後の研究・教育活動の抱負(2,000字程度) (6)科研費等外部資金獲得の状況(7)照会可能な方２名の氏名と連絡先応募締切日 2015年10月30日(金)必着選考方法書類審査(必要に応じて面接を実施)書類送付先 〒567-0047茨木市美穂ヶ丘11-1大阪大学接合科学研究所  庶務係気付機能性診断学分野助教候補者選考委員会　宛問合せ先　教授　藤井英俊　E-mail: fujii@jwri.osaka-u.ac.jp ☎ & [FAX] 06-6879-8643細ポームページ(http://www.jwri.osaka-u.ac.jp)をご覧下話さい.
集　会）
◇レアメタル研究会◇
催：レアメタル研究会■主主宰者：東京大学生産技術研究所教授岡部協力: (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，他協　貧： (一社)軽金属学会, (一社)貧源・素材学会, (一社)新金風協会, (公社)日本化学会, (公社)日本金属学会, (一社)日本チタン協会,  (一社)日本鉄鋼協会■開催会場：東京大学生産技術研究所An様2F　コンベンションホール〒153–8505 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・お問い合わせ：岡部研　学術支援専門職員　宮労智子E-mail: tmiya@iis.u-tokyo.ac.jp 〈平成27年度　レアメタル研究会の予定〉 (2015.8.28現在)第68回   2015年11月27日(金)   (第３回)第69回2016年１月８日(金)(第４回) ★貴金属シンポジウム(第３回)＋新年会★(合同開催)第70回  2016年3月11日(金) (平成27年度  最終回) ■ ■第68回2015年11月27日(金)15：00～ An株2Fコンベンションホールテーマ：未来材料：チタン時 間：午後3：00～等演： •チタン産業の過去・現在・未来(仮)（60分）東邦チタニウム株式会社チタン生産本部本部長小瀬村音講師•チタンのリサイクルの現状と課題について(45分)東京大学生産技術研究所教授岡部•チタン製錬の革新に向けた挑戦(60分)京都大学工学研究科材料工学専攻教授字田哲也講師午後6：30～　研究交流会・意見交換会　(An棟2F　ホワイエ) ＊レアメタル研究会ホームベージ＊ http://www.okabe.iis.u-tokyo.ac.jp/japanese/rc40_j.html ★備考：関連研究会〈米国版レアメタル研究会(RMW)のご案内〉 Workshop on Reactive Metal Processing (Reactive Metal Work- shop) ■RMW11 February 19 (Fri)-20 (Sat), 2016, Cambridge, MIT http://www.okabe.iis.u-tokyo.ac.jp/core-to-core/rmw/
◇シンポジウム「世界の銅製錬の動向と
循環型社会構築に向けた役割」◇
催：東京大学生産技術研究所非鉄金属資源循環工学寄付研■主免部門(JX金属寄付ユニット)協力：東京大学生産技術研究所サステイナブル材料国際研究センター，レアメタル研究会，東北大学多元物質科学研究所贅： (一社)資源・素材学会， (公社)日本金属学会協程: 2015年11月10日（火） シンポジウム9 : 55〜17 : 10 ■日交流会: 17 : 30〜20 : 00 ■開催会場：東京大学生産技術研究所 An様2Fコンベンションホール〒153–8505 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)費：無料(シンポジウム)，未定(交流会) ■会■参加登録・お問い合わせ：岡部研　学術支援専門職員　宮労智子(okabelab@iis.u-tokyo.ac.jp)
■深
風
•世界の銅資源をめぐる状況(仮題)経済産業者鉱物資源課萩原崇弘講師•非鉄金属循環システムの構築における鋼製錬の役割東京大学　生産技術研究所JX金属寄付ユニット　特任教授,東北大学研究教授中村崇講師•銅鉱石中の不純物低減技術について領石油天然ガス・金属鉱物資源開発機構神谷太郎譯師•中国を中心とした世界の銅製錬の最近の動き(一社)日本メタル経済研究所高階浩二　譯師• 2次原料からの非鉄金属回収DOWAメタルマイン株式会社佐藤亜樹　講師•三菱連続製銅プロセスの本質三菱マテリアル株式会社田中史人譯師•銅製錬におけるE–scrap処理の課題整理東北大学多元物質科学研究所教授柴田悦郎 譯師•住友金属鉱山株式会社における銅の二次原料処理について住友金属鉱山株式会社東子工場川中一哲 譯師•銅製錬プロセスを活用した貴金属リサイクルについてJX日鉱日石金属株式会社 環境リサイクル事業本部安田 豊  講師午後5：30～　交流会（An棟1F　カポ・ベリカーノ）
★シンポジウム併催・見学会
閉催日：2015年11月11日（水）見学先：JX日鉱日石属HMC工場ならびに日鉱記念館集合場所：東京大学生生産技術研究所13号館（正面正門の建物）の前象：全国の非鉄製錬・リサイクルに関心を持つ学生(4年生,対M1, D1, D2)および公的機関の若手研究者(ただし，当日東京からの往復ですので，東京までの旅費は各自ご負担下さい）参加費：2,000円程度(変更となる可能性あり)参加登録・お問い合わせ：岡部研　学術支援専門職員　宮労智子(okabelab@iis.u-tokyo.ac.jp)日本金属学会誌掲載論文Vol. 79, No. 10 (2015)絵文1473 KでCaO-MgO-CaCl 2フラックスと平衡するTi-Cu系合金中の酸素とカルシウムの溶解度股一郎　永田和宏　田辺　潤芦野哲也江戸時代貨幣『豆板銀』に用いられた色揚げ処理技法における処理条件の検討田口智子桐野文良クロム/高速度工具鋼混合粒子を用いた真空置換AIH–FPP処理による炭素鋼の表面改質太田俊平村井一恵小茂島風深沢剣吾三阪住孝川務一博CT値ヒストグラムに基づく複合材料の大局的構造評価法の検討奥村真彦　滝克彦斎藤泰洋松下洋介青木秀之シリコン単結晶間のマイクロトライポロジー水流一平岩田博之高木　旅公恭坂電気部品用純銅鋳物の変形挙動に対する影響因子黒沢惑吾後藤育壮大口健一鈴木寛之替之林塩野谷純一麻生節犬抵抗スポット溶接重ね継手十字引張強度のレーザ加熱による高強度化$北村真典 秋山哲也淺田四面または凸面へのレーザ加熱で生じる変形に及ぼす入熱量と初期曲率半径の影響秋山哲也北村真典木戸秘Materials Transactions掲載論文Vol. 56, No. 10 (2015) -Overview- Recent Advances in TASC (Thermal Activation of Semi-Conductors) Technology for Environmental Issues Focused on the Disassembly and Recycling of Solar Panels and Laminated Glass —A New Technology Characterized by Radical Propagation in Giant Molecules- Jin Mizuguchi, Shigeru Suzuki, Masahiko Kaneko and Hiroo Takahashi -Regular Articles Materials Physics Effects of Coiling Temperature on the Microstruc- tures, Mechanical Properties and Textures of 08Al Deep Drawing Steel Sheet Feng Shi, Bao-Cai Wu, Da-Peng Yin, Yang Qi, Xiao-Wu Li and Chun-Ming Liu Microstructure of Materials Effect of Focal Depth of HAADF-STEM Imaging on the Solute Enriched Layers in Mg Alloys Takanori Kiguchi, Yohei Yamaguchi, Shunya Tashiro, Kazuhisa Sato and Toyohiko J. Konno Automatic Reconstruction Approach to Charac- terization of Prior-Austenite Microstructure in Various Japanese Swords Anh H. Pham, Takuya Ohba, Shigekazu Morito and Taisuke Hayashi Mechanics of Materials Frictional and Wear Behavior of Commercially Pure Ti, Ti-6Al-7Nb, and SUS316L Stainless Steel in Artificial Saliva at 310 K Eri Miura-Fujiwara, Tetsuya Okumura and Tohru Yamasaki Strain Softening Induced by High Pressure Tor- sion in Copper Alloys Yanzhao Pang, Peng Li, Hyoung Seop Kim, Yulan Gong, Yu Shen, Lele Sun and Xinkun Zhu Materials Chemistry Electrodeposition Behavior of Zn-Fe Alloy from Zincate Solution Containing Triethanolamine Hiroaki Nakano, Shingo Arakawa, Satoshi Oue and Shigeo Kobayashi Refinement of Thermodynamic Parameters of the Mg24Y5, W and H Phases in the Mg-Zn-Y System Satoshi Minamoto, Toshiaki Horiuchi and Seiji Miura Materials Processing Compositional Optimization of Al-Mn-X Alloys and, Their Tensile and Corrosion Properties Kazuhiro Matsugi, Shinji Yamamura, Zhe-Feng Xu, Yong-Bum Choi, Kenjiro Sugio, Gen Sasaki and Nobuyuki Oda Thermal Stress-Based Diffusion Bonding Method: the Case of Oxygen Free Copper to 316L Stainless Steel Takashi Harumoto, Osamu Ohashi, Hiroki Tsushima, Miho Narui, Kensaku Aihara and Takashi Ishiguro Engineering Materials and Their Applications Alloying Effects on Hydrogen Solubility and Hydrogen  Permeability for  V-Based  Alloy  Mem- A. Suzuki, H. Yukawa, S. Ijiri, T. Nambu, branes Y. Matsumoto and Y. Murata Nickel Formation on Graphite Sheet Surface for Improving Wettability with Magnesium Alloy Youqiang Yao, Zhefeng Xu, Kenjiro Sugio, Yongbum Choi, Shaoming Kang, Ruidong Fu and Gen Sasaki Influence of Swaging on the Magnetic Properties of Zn-Bonded Sm-Fe-N Magnets Kohei Kataoka, Masashi Matsuura, Nobuki Tezuka and Satoshi Sugimoto Evaluation of Adhesion of Hydroxyapatite Films Fabricated on Biomedical β-Type Titanium Alloy after Immersion in Ringer’s Solution Junko Hieda, Mitsuo Niinomi, Masaaki Nakai, Ken Cho and Ayaka Matsubara Comparison Flip-Chip Contact Resistance of Joints Produced with Anisotropic Conductive Ad- hesive and Nonconductive Adhesive for Smart Tex- Jung-Yeol Choi and Tae Sung Oh tile Applications Thermoelectric Power-Generation Characteristics of a Thin-Film Device Processed by the Flip-Chip Bonding of Bi 2 Te 3 and Sb 2 Te 3 Thin-Film Legs Us- ing an Anisotropic Conductive Adhesive Kang-Je Shin and Tae-Sung Oh Environment Coral Sand Solidification Test Based on Microbial- ly Induced Carbonate Precipitation Using Ureolyt- ic Bacteria Md. Nakibul Hasan Khan, G. G. N. N. Amarakoon, Suguru Shimazaki and Satoru Kawasaki Silicate Covering Layer on Pyrite Surface in the Presence of Silicon-Catechol Complex for Acid Mine Drainage Prevention Mutia Dewi Yuniati, Tsuyoshi Hirajima, Hajime Miki and Keiko Sasaki -Express Regular Articles— Effects of Pulse Bias Duty Cycle on Composition, Structure and Hardness of Ti-Cu-N Nanocompo- site Films Deposited by Pulse Biased Arc Ion Plat- W. Wang, Y. H. Zhao, Z. B. Fu, W. J. Yang, ing B. H. Yu and T. A. Liu Compositional Optimization of β Type Titanium Alloys with Shape Memory Ability and Their Characteristics Kazuhiro Matsugi, Hiroyuki Kishimoto, Daiki Yamakawa, Zhe-Feng Xu and Yong-Bum Choi -Rapid Publication- Magnesium Sorting by Vibrating Particulate Bed from Mixed Metal Scrap Taiki Morishige, Keigo Tsujita, Soshiro Murasa and Toshihide Takenaka第54巻まてりあ第11号予告[新進気鋭]高熱安定性ニッケル粒子の合成とアンモニア分解特学前者紹介... ［薄義ノート］鉄鋼の相変態ーマルテンサイト変態編I — -鉄合金性のマルテンサイト変態の特徴- ... IEAS編集の都合により変更になる場合がございます. (2015年7月24日～2015年8月24日) H真内山直樹株式会社アツミテック図立開発法人日本原子力研究開発機構町島尚行#l小野恵三京都大学京都大学子野木 外国学生会員Liu Wenjing   Xi'an Jiaotong University Jung Ho Sang   POSTECH Park Min soo   Pukyong National University ＊定価の訂正：まてりあ9号480頁の金額に誤りがございました。下記の通り訂正いたします.書籍紹介産業用3Dプリンターの最新技術・材料・応用事例山口修一監修B5判  287頁シーエムシー　定価*(本体75,000円)+税用見真後藤株式会社デン久野雄大東京工業大学奥野晃弘鹿児島大学

磁石の発明特許物語一六人の先覚者一
鈴木雄一著本書は，日本技術のお家芸ともいえる磁石開発について20世紀はじめから現在まで100年にわたる歴史を知的財産，特許をベースにわかりやすく述べた本です。特に入手可能な限りの研究開発から実用化までの資料に著者独自の豊富な情報をベースに技術の筋道を丹念に詳細に追跡，検証した稀有な図書ともいえます.登場する六人(グループ)の先覚者とはKS鋼を発明開発した本多光太郎に始まり，学者側はMK鋼の三島徳七，新KS鋼の増本量，フェライトの加藤与五郎と武井武，企業側としてはFW鋼の渡辺三郎，鉄・ネオジ磁石の佐川眞人が取り上げられています。それぞれの人物の生い立ちにはじまり，開発前後の時代の世界及び日本の研究・産業上の背景，嫌烈な技術開発競争，発明のきっかけ，特許出願，競合の状況などが赤裸々に語られています。ダイナミックなシナリオ文脈の波に引き込まれ，読んでいても飽きるところが無いところも本書の大きな魅力でしょう.研究開発における競争の厳しさ激しさの例として，重要な(両期的な)発明・発見には同時期に何人も同じ発想を持つと言われますが，ここで取り上げられたそれぞれの磁石発明においても，世界中では競合者が何人も出現しており，それらの人々との，息詰まるデッドヒートなども迫力をもった絶好のケーススタデイとなっていまt今，日本の社会，とくに産学官において必要とされる「発明からイノベーション」に繋がる道筋には，必ずといってよいほど通常の思考形態を超えた新しい切り口と過去の常識との闘いが必要となっています。本書の６人(グループ)の場合にも，その過程が生き生きと示されており，大学，企業を問わず新しい発明やイノベーションを志向する研究開発者は大いに参考に，勇気づけられることと思われます.巻末には，登場人物全員の詳細な特許リストが添付されており,資料的価値としても貴重で，この分野の歴史的資産として文献的価値も高いものとなっています。本書は関係する磁性関係の研究開発者必読の書であるだけでなく，イノベーションを指向する経営者，行政関係者，資金支援者なども広く目を通すべき良書といえます.最後になりましたが，このような本をまとめた著者はもとより出版を継続的に続けている出版社にも敬意を表したいと思います. (鶴テクノ・インテグレーション出川通) [2015年A5判定価(本体2,000円+税)アグネ技術センター]
半導体における点欠陥と拡散−基礎と最先端デバイス−開催のご案内◎本会では、上記の金属学会セミナーを予定しております。皆様のご参加をお待ちしております。 LSI等のSi系素子，パワートランジスタや発光ダイオード等の化合物素子においては不純物の拡散制御や結晶欠陥密度の低減は素子特性の制御上，非常に重要である。本セミナーにおいては，点欠陥，拡散の基礎を学ぶと共に，研究開発途上の実デバイスにおいてそれらの事象が如何ほど重要であるかについて明らかにする．尚．今回の企画は前年度に引き続きセミナー・シンポジウム委員会が主体となって提案するものである. (企画世話人　兵庫県立大学　松尾直人、大阪府立大学　沼倉　宏、東京工業大学　小林能直)日時  2015年11月12日(木) 9 : 35〜17 : 10東京工業大学大岡山キャンパス 西９号館1階コラポレーションルーム場所(アクセス：東京急行大井町線/目黒線「大岡山駅」徒歩３分）募集定員50名受講料
〔本会前維持員会社社員、協賛学協会会員は会員扱い。学生は会員、非会員の区別なし〉協賛予定応用物理学会，電子情報通信学会，IEEE EDS，日本鉄鋼協会，日本材料学会，日本MRS，日本物理学会申込要領E-mailでmeeting@jim.or.jp宛お申し込み下さい。申込項目は以下のとおりです。 ①送信subjectに「セミナー :半導体における点欠陥と拡散−基礎と最先端デバイス−」と記入、② 氏名・年齢、③　会員・非会員・学生の区別（本会会員は会員番号も④　勤務先・所属、⑤　通信先住所（テキスト等送付先と電話番号）申込受理確認のE-mailを返信します。
2015年11月4日(水)着信開催10日前までに発行送付の予定です。事前に申し込まれた方にはテキストが出来次第参加証等関係資料とともにお送りいたします。お申込受理後、請求書を送付いたします。 〒980-8544  仙台市青葉区一番町1-14-32 (公社)日本金属学会　セミナー参加係E-mail：meeting@jim.or.jp   TEL 022-223-3685      FAX 022-223-6312
～公益社団法人日本金属学会～ H27.4倍
お問い合わせは、必ず下記事項をご記入の上、FAXしてください。 FAX (03) 「社名」または「大学名」、および「所属と名前」、個人の方は「名前」 「郵便番号・住所・電話・FAX」・「商品名・純度・形状・希望数量」 (199) ●土曜・日曜・祭日休業●手形取引はいたしません●輸出はせず国内取引のみTEL(03)329 〒101-0047東京都千代田区内神田1丁目5番2号ガラス物性データベース
価格(税別) ￥700,000.- (一般向け) ￥400,000.- (教育機関向け) ■ガラス252,000件の酸化ガラス、15,860のハロゲン化ガラス、3,3808のカルコゲナイドガラスなど338,101件のガラス。 ■物性1,000,000件以上の実測値と合成法、測定法の情報。 ■物性推測計算100通り以上の推測法で16種類の物性を推測。失測値との比較ブロット。 ■厳適ガラスの検索■光学スペクトルデータ（UV、NIR）システムプラットホーム：Windows 2000/XP/Vista/7 25.000件のセラミックス状態図データベースs-NIST Phase Equilibia Diagrams, Version 4.0価格(税別)￥160,000.-  マルチユーザー￥260,000.-テータ表示校茶条件■成分系、元素記号◆モル百分率←→重量百分率■著者、出典誌名、出版年◆Lever rule計算■状態図番号◆ズームアップ／ズームダウンデータソース／新データ2,500件を追加●Phase Diagrams for Ceramists (Volumes I • III, Annual Volumes '91, '92 and'93, High Tc Superconductor monographs (two) , Phas Diagrams for Zirconium + Zirconia Systems and Phase Diagrams for Electronic Ceramics Vol.15)システムプラットフォーム：Windows XP/Vista/7
化学プロセス用の物性データベース
DIPPR with DIADEM pro
(Design Institute for Phycical Property Data)
価格(税別) ¥350,000.-(一般向け) ¥60,000.-(教育機関向け) 2,280化合物についての49種類の熱物性値(尖測値)、複数の推算式、原文献データと15種類の温度依存物性には推算式の係数などのデータベースです。AIChE推奨のインターフェイスソフトウェア(DIADEM)付きのスタンドアロンシステムです。おもな機能（DIADEM） ■検索対象: Name, Formula, CAS番号、物性データ■物性値:実測值、推算式による予測值■データ表示:テーブルとグラフプロット■複数化合物データの重ね合わせプロット■MDL Chimeプラグインによる標造式の立体表示ユーザーデータベースの作成システムブラットフォーム：
Windows Xp/Vista/7（AIChE DIPPR Project 801）
化学反応／平衡計算ソフトウエア
HSC Chemistry for
Vindows, Ver.8.
価格(税別) ￥430,000.-/¥340,000.- (一般／教育)約28,000種についてのエンタルピー、エントロピー、熱容量のデータベースを基に化学反応の計算やGIBBSまたはSOLGASMIXのルーチンによる化学平衡を計算します。反応、熱平衡、分子量計算などの一般的なモジュールの他、電気化学セル平衡と相安定性、腐食の研究に使われるEh-pH（プールベ）状態図の作成などユニークなモジュールを持ち合わせています。計算結果のテープルと状態図はクリップポードにコピーできます。SIM Flowsheetモジュールもあり、複数のユニットプロセスからなるプロセス全体のシミュレーションとモデリングができます。システムブラットフォーム：Windows XP/Vista/7/8 (Outototec Research Oy.製作)東京都中央区日本橋茅場町1-11-8紅萌ビル〒103-0025 FAX.03-5641-1772   http://www.ddmcorp.com TEL.03-5641-1771真空、高温炉内材料一式灿炉内部品取替工事l炭素繊維高温材料のカーボンヒーター )炭素繊維断熱材炉内サポート治具機械用カーボン連続鋳造ノズルホットゾーン改修工事東京03(5733)8601　大阪06(6586)4411　福岡092(626)8745周商0834(82)0311松山0899(72)4860 B山024(962)9155広見工場0895(46)0250　野村工場0894(72)3625　新潟工場0254(44)1185 http://www.mechanical-carbon.co.jp   E-mail : mck@mechanical-carbon.co.jp
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