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金属
アグネ
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0368-6337

金属/Journal 金属
正式出版
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    TRIP鋼の外力による内部組織変化を直接観察

    京大九大JASRI
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    查看更多>>摘要：京大の平山恭介助教と九大の戸田裕之教授の研究グループは，高輝度光科学研究センター（JASRI）の竹内の晃久·上椙真之同主幹研究員と共同で，Spring-8において，非破壊で次世代自動車用鋼板TRIP鋼の相変態挙動を直接可視化できるX線ナノトモグラフィー技術と結晶方位や転位密度を測定可能なペンシルビーム回折トモグラフィーを組み合わせたマルチモーダル解析技術を開発した．外部負荷中の鋼材のその場観察に適用し，個々のオーステナイト粒の相変態，変形，回転挙動を3次元的に明瞭に観察することできた．今回の3Dでの解析では，粗大な残留オーステナイト（初期サイズが2.5μm以上）は高い安定性を有しており，微細な残留オーステナイト（初期サイズが2.5μm未満）と比較して2倍以上の外部負荷を加えないと完全に変化しないことが明らかになった．これは，大きな残留オーステナイトから複数のマルテンサイトへと相変態することに起因していると考えられ，相変態の初期とそれ以降では，その機描が異なることも証明された．局所的な相変態現象に直接計測の光が当たれば，衝撃吸収特性や破壊特性の真の理解が得られ，その最適化のためのミクロ紺織設計も可能になる．
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    リチウムイオン電池正極材のCo使用量削減

    日立金属
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    查看更多>>摘要：日立金属は，正極材でのコバルト（Co）使用域を削減しても，リチウムイオン電池（LIB）の長寿命化，高容量化を両立できる技術を開発した．正極材の主成分として必要なCoは，貴重な資源との位置付けにあるだけでなく，Co原料由来の温室効果ガス（GHG）排出逢が極めて多く，LIB製造におけるGHG出献を増加させる要因として課題となっている．同社が開発したLIB用正極材技術は，粉末冶金技術を駆使した独自の固相反応法を用い合成される．組織制御技術により，充放電サイクルに伴う結晶構造の劣化を抑制することに成功し，80%ほどが一般的であったNiの含有量を90%まで高めて高容量化しても電池寿命を維持できるようになった．そして，結晶構造を安定化させる特性を持ち，正極材に必要不可欠なCoの含有量を，同社従来品対比で約8割削減することが可能となった．
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    表面酸化した銅ナノ粒子による低温焼結に成功

    北大
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    查看更多>>摘要：北海道大学の米澤徹教授らの研究グループは，低温焼成によって導電薄膜や接合に用いることが可能のな銅微粒子として，短鎖脂肪酸の一つであるヘキサン酸にコートされた銅微粒子を酸化銅粉末からのヒドラジン還元により作成し，ペースト化した．この銅粒子は比較的酸化しづらく低温で安定保存可能であるが，表面にCU_(64)Oの構造を有していることが明らかになった．さらに，このCU_(64)Oは，加熱時にヘキサン酸と反応し，金属銅に変化することがわかった．この反応によって，斜方晶のCU_(64)Oが面心立方晶の金属銅に結晶構造が変化することになり，銅原子間距離が変化する．その結果，銅原子が再配列するため，比較的低温で拡散し，粒子同士が効率的につながり，導電性をもった被膜が形成される．この結果，プリンテッドエレクトロニクスに用いる導電材料やパワー半導体などに用いられる接合材料としての銅微粒子の低温焼成に一つの新たな道筋を拓き，銀から銅への元素代替·低コストに大きく貢献する可能性がある．
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    鉄さびでCO_2を再資源化

    東工大
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    查看更多>>摘要：東京工業大学の前田和彦教授らの研究グループは，鉄系の土壌鉱物（α-FeOOHなど）がCO_2の吸着能力を持つ点に着目し，α-FeOOHを基盤とした固体触媒を開発した．その結果，開発した触媒が分子光増感剤の共存下でCO_2のギ酸への還元的変換反応において高い性能を示した．触媒調整条件を最適化した結果，α-FeOOHをアルミナに担持した触媒が特に高性能を有し，80～90%のCO_2還元選択率を実現した．この結果から，資源的制約とは無縁な多存元素からなる材料を使い，かつ太陽光をエネルギー源として，地球温暖化の主因であるCO_2を常温常圧下で有用な化学物質に変換できる可能性が見えてきた．
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    電気抵抗率，ゼーベック係数，熱拡散率の同時計測技術を開発

    名大·オザワ科学
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    查看更多>>摘要：名古屋大学の長野方星教授は，オザワ科学，産業技術総合研究所との産学官連携により，熱電変換材料開発に必要な熱電3物性（電気抵抗率，ゼーベック係数，熱拡散率）を同時にかつ単一試料で測定可能な評価装置を開発した．今回開発した装置では，測定方向と熱の伝搬方向は同じ面内方向となり，同一環境下での熱電3物性の測定を可能にしたことが特長である．電気抵抗率は直流4探針法，ゼーベック係数は定常法，熱拡散率は周期加熱法を採用した．単一の装置·単一拭料を用い，簡単な操作で室温付近から900℃の温度帯域の熱電3物性を測定することを可能にした．これにより熱電変換材料の関発は，性能評価が迅速化され，熱電変換技術の高度化に貢献できる．
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    特集にあたって

    熊倉浩明
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    查看更多>>摘要：超伝導体を用いて作製した線材（超伝導線材）は，電気抵抗ゼロで大電流が流せるので，省エネルギーや温室効果ガス削減の観点から注目される．超伝導体の線材化研究は，1986年以降に発見された一連の酸化物高温超伝導体によって大きく変化している．酸化物高温超伝導体の多くは超伝導転移温度T_cが液体窒素の沸点を越えるので，液体窒素を冷媒とすることが考えられ，また冷凍機等で冷却することも可能になって超伝導の利用が大きく拡大すると期待される．酸化物高温超伝導体にも種々のものがあるが，現在線材化の研究が進められているのは，REBa_2Cu_3O_x，（REは希土類金属，RE-123と略記）とBi_2Sr_2Ca_2Cu_3O_yなどのビスマス系酸化物超伝導体である．
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    新しい超伝導物質·材料開発の動向

    下山淳一荻野拓
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    查看更多>>摘要：超伝導の歴史は110年余り，この間，絶え間なく新しい超伝導物質が生まれてきた．1986年の銅酸化物高温超伝導体の発見以降，特に新超伝導体探索が活発になり，今世紀に入ってMgB_2や鉄系超伝導体が登場した．この数年は材料科学的な観点から興味深い新超伝導体は現れていないが，ユニークな特徴を持つ超伝導体が合成され，一方，超高圧下で水素化物が臨界温度の記録を大きく塗り替えた．本稿ではこれらを簡潔に紹介し，鉄系超伝導線材開発動向および銅酸化物超伝導線材間の超伝導接合技術を述べる．
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    ビスマス系超伝導線材の最近の進展

    長部吾郎
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    查看更多>>摘要：住友電気工業㈱では，Powder-in-Tube法による長尺Bi2223高温超伝導線材の開発，製造を行っており，2004年にDI-BSCCOの名前で販売開始して以降，電力ケーブルやマグネットなど研究用途から実用レべルの開発用途に，線材を販売してきた．電流リード用途においても，MRIへの実装が始まり，核融合などのビッグサイエンス用途で使用される案件も増え，需要が増えてきている．本稿では，Bi系超伝導線材の紹介と最近の動向に関して紹介する．
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    レアアース系超伝導線材の開発動向

    和泉輝郎
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    查看更多>>摘要：磁場中特性に優れ，機械的強度も期待できるRE系超伝導線材の開発動向について概説した．同線材において，高い特性を得るためには，二次元配向組織が必要で，開発に時間を要したが，日米の国家プロジェクトを経て，長尺高特性線材の作製が可能となった．この成果を受けて，機器開発が始められ，線材に対しては，個々の機器の運転環境に基づいた特殊仕様への要求が高まり，これらを開発するステージに移行している．本誌では，特殊仕様の中で，磁場中I_c特性向上技術，低損失線材加工技術，超伝導接合技術を取り上げ，最近の動向をまとめた．いずれも，大きな進展を見せており，今後，機器サイドとの連携により実用化へつながる開発が期待される．
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    MgB_2超伝導線材の進展

    熊倉浩明
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    查看更多>>摘要：MgB_2超伝導体は超伝導転移温度が39Kと，実用超伝導体のNb_3Snの18Kを大きく上回り，冷凍機や液体水素で20K近傍に冷却することで液体ヘリウム不要の超伝導機器に使用可能と期待されている．最も一般的なMgB_2の線材化法はパウダー·イン·チューブ（PIT）法であるが，一般的にMgB_2は上部臨界磁界が低いので磁界中の臨界電流密度が低く，原料粉末に各種の炭素化合物を添加することで臨界磁界を高め臨界電流密度を改善している．またPIT法MgB_2線材ではMgB_2コアの充填率が50%程度と低く，これも臨界電流密度を下げる原因となっている．そこで充填率を向上させる研究が数多くなされているが，その中で内部Mg拡散法は充填率を大幅に改善することが可能で注目されている．
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