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[NRIMNews1992-01.pdf](https://mdr.nims.go.jp/filesets/9865f2c5-df5b-41a9-8bdd-4f3a978ec0e6/download)

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真鍋 烈

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[金材技研ニュース 1992 No.1](https://mdr.nims.go.jp/datasets/3097b249-b8bd-4d02-9032-032080af54df)

## Fulltext

金属技研ニュース　1992　No.1i〇一．ゼE①o一一〇⊂ω［o．垣o］一〇〇〇一〇〇＝あ○蜆oo一］o－Eo－ooO］一〇〇’0E0f000眈o〇一一〇〇一〇一眈○眈ωEo．由≧里三…ω…Z－ooω］0f←▲＝■■1▼1新年のご あいさつ　所長新居和嘉新年を迎えるに当たり，一言ごあいさつを申し上げます。　金属材料技術研究所は平成5年に筑波に移転することを予定しておりますが，昨年は移転後の新しい研究所の姿が次第に浮かび上がってきた1年でした。研究所の中心となる千現地区では研究本館をはじめ各種実験棟群の建設が進み，建物の骨格が姿を現わし始めました。40テスラ級ハイブリッドマグネットなど世界最高性能のマグネット群が設置され，「国際極限場研究センター（仮称）」となることを目指す第2地区に関しても建物の実施設計が策定されました。また今後10年を展望しつつ当面5年問の当研究所のあり方を示す第4次長期計画は，所内の論議さらに外部の専門家の方々のご検討をいただき，本年春頃の最終決定に向け大詰めを迎えております。　第4次長期計画では，第3次長期計画で図られた産業基盤的研究から材料科学技術の基盤研究への転換をさらに発展させ，「基礎科学に立脚した材料研究の推進」を掲げ，研究範囲も「金属材料技術」から「材料基礎科学」への拡大を図ろうとしています。また，国際共同研究の推進，国際極限場研究センターの建設，新材料評価データの国際ネットワークシステムの構築を内容とした「国際的に開かれた新研究所の創設」をもうひとつの柱としています。　このような方向は，科学技術会議の諸答申及ぴ科学技術白書等で数年来指し示されているところです。しかし35年の歴史を有する金属材料技術研究所においてかかる転換と発展を図ることは，これまでに蓄えた研究ポテンシャルを財産としながらも，多大なる努力を要する事であるのは言を待ちません。かねてより，筑波への移転を単なる移転とせず，新しい理念に基づく新しい研究所の建設と捉え，その設計にも意を払ってまいりましたが，建設工事が最盛期を迎え，また第4次長期計画が策定されその実行が準備される今年は，筑波移転総仕上げの年として当研究所にとってこれまでにもまして重要な1年となると考え，全所挙げて対処してまいる所存であつます。　関係各位の相変わらぬご理解とご協力を，お願い申し上げる次第であります。走査型トンネノレ顕微鏡を用いた微小反応量の測定純金上への銅の電解析出過程　走査型トンネル顕微鏡（STM）は真空，気体，または液体の中で試料表面の形状を原子スケールで測定できる装置である。この装置の原理は，試料とそれに近接する探針との問に一定の偏位電圧をかけておき，両者間のトンネル電流が一定の値になるように探針を電気的に駆動，変位させる。つまリ試料表面と探針との問隙が一定になるよう制御する。探針で試料表面を走査しながら各点の変位量をコンピュータのメモリに取つ込んでおき，ディスプレイ上に作図することによって表面の凹’凸の様子を立体的に把握することができる。表面の形状が静的な場合のみならず経時的に変化する場合でも測定を繰り返して行うことによってそれを追跡するのは原理的に可能であるが，これまでにそのような目的で利用された例はあまりない。それは．この装置が開発されてから比較的年月が浅いためであり，今後STMは固体表面での物理化学的現象の推移を超微視的に研究する際の有力な測定手段として大いに活用されるようになると期待される。このSTMの応用として当研究所では現在，溶液中での金属の電解析出（電析）過程や腐食過程を微視的に調べている。ここでは電析過程の観察の例として，硫酸銅水溶液に硫酸を加えた電解液中における純金板上への銅の電析を挙げよう。実験はある一定の電解条件の下で行った。電解の初期では電析は金板上の散在した箇所で極く局所的に起きており，その総面積は全体の数百分の一程度である。図にそのような電析が起きている場所を示したが，電解開始時（a）には平坦であった表面に時問の経過とともに電析が進んで行く様子，および，この十数平方ミクロンの小領域内でも電析が不均一に起きることがよくわかる。図（a）から（e）までの，この局所での2分問毎の最大および平均電析速度を求めると表の第2，3欄のようになる。他方，金板に流れる電流を単純に金板の面積で割って見かけの平均電析速度を求めてみると第4欄に示す値になるが，これと第3欄の数値との大きな相違は電析が局所的に起きていることを表している。金板の代わりに銅板を用いての電析の実験も行った。この場合には電析は全面でほぽ均一に起きており，また，純金との電気化学的性質の違いから銅板上の見かけの平均電析速二・．一岬箏一．（・）測定開始時　　　　（1・）2分後　　　　　（・）4分後　　　　　（d）6分後　　　　　（e）8分後　　　　　　　　　　　　　図　純金上への銅の電析過程のSTM観察　表　図（日）から（。）までの2分問毎の電析速度　　　　度は第5欄に示すような大きい値となってい乱画　像差　分最大電析速　　度（・m／昌・・〕 平均電析速　　度（nm／…　） 見かけの電析速度（nmノ…　〕 純銅上の電析速度（nm／s・o）（b）一（a） O．78 0．16 0．008 0．95（c）一（b） 2．38 0．72 O．005 0．95（d）一（C〕 2．44 1．02 0．O05 0．95（e）一（d〕 2．52 1．14 O．O05 O．95この値と第3欄の値とはほぽ等しいが，このことは，銅の電析が一且起き始めた金板上の箇所においてはそれ以後の電析が銅板上の電析と同様に進行する，ということを示している。　以上の例に見るごとく，表面現象の研究にS　TMは極めて有用であり，今後はこの装置を用いて主に種々の溶液中での金属腐食について研究を進めて行く予定である。加圧溶浸によるセラミックスー金属の層状複合化アルミナと鉛一スズ合金の複合実験　近年，材料二一ズの多様化に伴い，材料の複含化が盛んに行われている。一般に複合材料は分散型，繊維型および積層型に大別されるが，ここに述べるのは多孔質のセラミックスに液相の金属を加圧溶浸させ，セラミックスの表面部に層状の溶浸複含組織を形成させるものであり，単純に異種材料を張つ合わせた積層型とは形態を異にする。一方，加圧溶浸法は材料複含化の有力な手段として用いられ，一般には完全溶融状態の金属を溶浸させることを行っている。これに対して，本研究では新しい試みとして、溶融から半溶融に至るまで溶浸の温度領域を拡張して種々の基礎的な実験を行い，この溶浸法による層状複合化プロセスに関する基本的現象および聞題点，ならびに半溶融温度域で溶浸させる利点などを探ることを主な冒的とした。　多孔質体として焼結アルミナ，溶浸用金属として低融点のPb－Sn含金を用いることとした竈　図1に加圧溶浸装置を示す。ここで実験の条件困子としてアルミナ多孔質体の相対密度R（純アルミナの密度に対する多孔質体の密度の比），加圧時闘t，圧力p，含金の圃相分率ψ，温度丁を取り上げることとし，表に示すよう　　　　　嚢な範囲でそれぞれを変えて実験を 条件因予相対密度　R（％） 75－95カ嘔暗濁　吉（SeO） 30～180圧力　　P（㎏f／㎝2） 60～200固梢分碓　四（％） O－75温度　　　η℃） 2旦0～270　　のを閉塞気孔と呼んでいるが，開放気孔の存在が　　溶浸の前提である。それゆえ相対密度Rと開放気　　孔の関係を定量的に調べておく必要があり，損1淀　　によってR＝75－90％ではほとんどの気孔が開放　　気孔であることなどを確認した。　　　さて，加圧溶浸させた試料については，その溶　　浸の深さ，溶浸量，および溶浸部のマクロ・ミク　　ロ組織を調べて溶浸一性を評価した。光学顕微鏡観　　察すると，溶浸部と未溶浸部の境界がかなリシャ　　ープであること，および溶浸都ではほぽ一様に溶　　浸していることがわかるが，このことはX線マイ　　クロアナライザーによる定量分析でも確認された。　　しかし溶浸部には金属が充填されていない開放気　　孔が約50％認められ，溶浸方法の改善の余地を今　　後に残している。　　　次に溶浸量wと加圧時間t，圧力p，温度丁の　　関係を述べると，先ず，図2はtとwの関係を示　　しており，溶浸は数分以内で完了することがわか　　る竈また，図3はpとwの関係を示しており，溶　　浸にはある値以上の圧力が必要であること，およ　　ぴ，溶浸量Wを圧力pで制御するにはそれに適し　　た固相分率ψを選べばよいことがわかる。Wの加実験条件塗1予　　　　　圧温度丁依存性について調べ　　　　　　　　　　たが，これは比較的小さいも行った。一般に多孔質体に存在する気孔のうちで表面に通じているものを開放気孔，通じていないも1o固三璃5腿迦R竺75％　　　△R＝80％　　　◇一　　　　p血162㎏f／o㎜至　　　ψ＝50％　　　T＝2玉O　C　　＝9096　　　茎…＝9596　　　　　　　　口■　　　　　　　　〇一劉1　加圧溶渓笑験装蟹Iの略図　　　劉2　　I00カ嘔1時闘t（s㏄〕2溶浸最と加圧時閥との関係のであった。本実験では半溶融状態の金属を用いて溶浸を行ったが，その利点として圧力の洩れが固相の存在のために著しく抑制されることを最後に強調しておく。lo助聾寓5秘麹R＝75％　　　　　　口、　　　　　　　ロ／　　　　　　　　◇　　　　　　　■ら一・・％○　　　ローOノ◇　050I00150200　　　　圧力P（kgf／㎝呈）図3　溶浸最と圧力との関係◆特許速報◆●出　願発　　明　　の　　名　　称 出願日 出願番号 発　　明　　者　　名誘導電磁器（実用新案〕 3．7．26 03－066337 申谷　功，犬方正行（囲淵電機㈱との共圃出願）化含物電導体の製造方湊 3．8，26 03－236858 音圖璽二，湯山遼也，井上　廉，戸叶一正，北原繁，前田　弘（㈱日本蕎十器との共圃出顧）高延僅TiA1塞金属間化合物の多緒晶体 3．8．29 03－242306 竹山雅夫，平野敏幸Nb3A1化含物の製造法 3．8，29 03－242369 竹内孝夫，小管遭夫，飯嶋安勇，木書　司，井上　廉●登　録発　　明　　の　　名　　称 登録日 登録番号 発　　明　　者　　名連統製鋼装護 63．玉O　I14 旦4飢345 （三菱重工業㈱及ぴ新技術事薬団との共同出願）フラッシュ溶接におけるクランプ方法 2．工2．一27 1595220 蘭沼欣司（㈱電元杜製作所との共同出願）希土類ガーネット単結晶体及ぴその製造方法 3，1．23 1617133 餉蘭　弘，佐藤充典，木村秀夫SOxセンサー用圃体電解質及ぴそg）製造法 3，8．15 1613275 申村博昭，富代　寛Bi系酸化物趨電導皮膜の製造方法 3．8．15 1613306 吉田勇二，北原　繁，井上　廉，声叶…正，前囲　弘赤外線温度測定装護 3．8，15 16玉4676 岸本直樹，自看春樹（ジャパン・センサー・コ一ポレイションとの共圃出願）イットりヤ粒子分散型γ楠析幽強化ニッケル 3，10．9 1620587 川崎要造，楠　克之，申沢静夫，山崎遭夫基雛熱含金鋳型を使周しない引上げ連鋳法及びその装 3．10，9 1620606 佐藤　彰，大沢嘉昭，荒金番郎置Ni塞単結晶耐熱含金の拡散接含法 3、正0．9 1620625 大橘　修，山縣敏博混含趨微粉の製造法 3．10．9 1620650 字日雌広，大野　悟熱電対測温接点の自動溶接装置（実用新案〕 3．10．1旦 1867504 伊藤　弘，永井秀雄，江頭　繊◆短　信◆○外国人研究壌の受入れ氏　名　馬　敏雅所　属　中華人民共和国　申国科学院金属研究所テーマ　軽水炉材料の環境劣化に関する研究期　閥　平成3年u月3日～平成4年3月3蝸●海外出張氏　名所　属アーマ期　　間Choochat　Nitipanyaw◎ngタイ王国　モンクット王工科大学大気腐食研究（腐食掘11定分板）平成3年n月5日～平成3年12月4日氏　名 所　　　属 期　　　間 行　先 用　　　　　　　　務脊木　愛平 第4研究グループ 3．10．違一3．1O．13 スペイン 国際ワークショップ出席田中　千秋 環境性能研究部 3．三〇．10～3，1O．16 大韓民圃 日韓科学披術協力に伴う調査吉原　一紘 第4研究グループ 3．10，12～3．10．旦9 ハンガリー VAMAS委員会出席及ぴ團際金議出席書武　遭子 表磁界繭制御研究部 3．ヱO，12～3，1O．19 ハンガリー 圃際会議出席佐藤　　彰 組織制御研究部 3．10，17～3．10．2且 大韓民国 国際シンポジウム出席二田原　　晃 環境性能研究部 3．11，4－3．12．7 タイヨ三国 日・アセアン科学技術協力に伴う派遭中村　恵書 表繭界繭制御研究部 3．11，1O～3．u．25 アメリカ 日米趨電導研究協力に伴う派遣岡田　雅年 筑波支所長 3．11．16－3．1I．24 アメリカ 第5固核融含炉材料国際会議出席野圖　哲二 第2研究グループ 3．11．16～3I11．24 アメリカ 第5回核鰍合炉材料国際会議出席北島　正弘 第2研究グループ 3．1旦．16～3．工2．1 アメリカ 第5圓核徽含炉材料国際会議出席八木　晃一 環境性能研究部 3．11．18～3．工1．25 イギリス・ドイツ VAMAS作業部会股席大塚　秀幸 機能特牲研究部 3．11．玉9～4．11，18 アメリカ 寧宙開発関係在外研究員として留学熊倉　渚明 第1研究グループ 3I旦1．2工～3．I2，8 アメリカ ヨ米趨電導研究協力に伴う専門家として派遺発・行　所科学技術庁金属材料技術研究所（本　　所）　〒正53東京都目榮区申目黒2－3－12　　　　　　TEL（03）3719－2271，FAX（θ3）3792－3337（筑波支所）　〒305茨城県つくば市千現1－2－1　　　　　　Tl≡：L（0298）51－6311，FAX（0298）51－4556　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　－　4　一適巻第397号繍燦教発行人印　　棚　　所　　　　　　平成4年1月発行　　　　　真　鍋　　　烈株式会杜三興印刷策京都新宿区西早稲囲2－1－I8