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平成24年度研究テーマ

戦略的基盤技術高度化支援事業

金属・加工グループ

フォトニクスを用いた高性能マグネシウム製品のクローズド製造プロセスの創成

マグネシウム合金製品の製造・リサイクル技術の高度化を目的として、カーボン添加、レーザ光照射、ならびに表面改質に関する技術開発を行った。その結果、カーボン添加によって、鋳造時の溶湯流動性と機械的特性が向上することを明らかにした。また、導電性と耐食性を両立するレーザ照射条件を決定するとともに、耐摩耗性が良好な陽極酸化膜を得た。

溶射プロセスに適応した合金設計とレーザ重畳ハイブリッド化による環境適合型高耐久性コーティングの開発

硬質クロムめっき代替が可能な高耐食性・耐摩耗性鉄基合金溶射皮膜の開発を目的に、活性成分添加による酸化抑制効果とレーザ重畳を用いた析出相の制御技術を検討した。その結果、摩擦摩耗試験および電気化学測定により低摩耗性と高耐食性を有する溶射皮膜を形成することが確認出来た。

鉄とアルミの異材溶接技術を用いた自動車部品軽量化の実用化研究開発

溶接条件の最適化により、AlFe接合において、溶接部の劣化原因である金属間化合物の生成を抑制する工法を確立することができた。また、製品構造を考慮したレーザ溶接技術により、製品特性を満足する異材溶接を適用した製品を作製することができた。

リチウムイオンキャパシタ(LIC)用孔開き集電体の量産を実現する革新的プレス加工技術の開発

打ち抜き加工後のカスの効率的な回収技術を確立することを目的に、カス除去の駆動力となる空気流れを観察するための基礎実験を行った。その結果,ノズル中心から吐出する主流が水平方向に揺らぐ様子や衝突平板まわりの流れ場が脈動する挙動が観察された。

自動車部品等の軽量化を促進するためのメタルと炭素繊維強化プラスチックス(CFRP)のレーザを用いる異材接合技術のシステム開発

各種インサート材の熱可塑性エラストマーへの接合性の評価を行い、接合性に関する基礎データを取得した。

被削性およびコスト低減を可能にするスマート鍛造プロセスの開発

鍛造の加工歪と保有熱を制御し、鍛造品の組織を制御する新しい加工技術の開発を行った。その結果、高いフェライト分率を有する組織が得られる制御鍛造条件を確立した。さらに、パーライト相の硬さが一定となる恒温熱処理を確立した。

きらめき岡山創成ファンド支援事業

連携推進グループ

自動車シャシー部品の次世代閉断面構造化

軽量でコスト低減が可能な自動車用シャシー部品の次世代閉断面構造化を目的に、閉断面構造試験片を作製し、ミクロ組織観察による評価を行った。その結果、閉断面化加工後も金属組織内のファイバーフローの連続性を維持できることが確認できた。

金属・加工グループ

新規なニッケルチタン合金製治療用ガイドワイヤーの開発

ニッケルチタン合金において熱処理方法がガイドワイヤーの性能や特性に及ぼす影響について検討した。その結果、熱処理条件の違いによって、引っ張り強度あるいは硬さが大きく異なることが確認された。

地域新成長産業創出促進事業費補助金

高分子グループ

木粉の高付加価値化

木粉を原料としたコルク調シートの開発を目指し、木粉と各種樹脂との配合による成形体の試作をおこなった。作製した成形体の比重、圧縮率、硬度、引張強度等を測定し、市販コルクシートとの相違、成形工程における課題等を明らかとした。

岡山バイオマスイノベーション創出研究委託事業

高分子グループ

超微粉砕ナノセルロースが均質に分散された成形材料及び成形体に関する研究

ナノセルロース分散液、粉末樹脂、および相溶化剤エマルジョンを混合し、乾燥後、オープンロール機によって混練を加えたナノセルロース分散成形材料を作製した。成形材料は射出成形による連続成形が可能であり、成形体中のナノセルロースの分散状態は、相溶化剤および混練を加えない場合と比べて改善された。また、天然繊維マイクロファイバーの樹脂複合材料を連続成形し、ガラス繊維強化並の曲げ弾性率と曲げ強度を達成した。

セルロースナノファイバーのゴム材料への分散複合化技術の開発

汎用のカーボンブラック補強ゴムとは異なる特性を有するゴムの開発を目指し、セルロースナノファイバー(CNF)をゴムに均一分散させるための複合化技術について検討を行った。CNF複合ゴムの力学特性向上の要因の一つを明らかとした他、処理方法の改良により、処理時間の大幅な短縮に成功した。

射出成型用途のウッドプラスチック材料・加工技術の開発

低環境負荷なプラスチック複合材料として、木粉/ポリプロピレン複合材料を開発した。この材料は、十分な強度を有しており、「うちわ骨」に採用され、射出成形可能であることが実証された。また、試作品として櫛やプランター等の射出成形に成功した。

ふくしま医療福祉機器開発事業

金属・加工グループ

次世代生体吸収性ステント用マグネシウム合金チューブ及びステントの開発・商品化

生体吸収性ステントに用いられるMg合金製の試作チューブに対してレーザ切断を行い、イオンミリング法を用いて切断面近傍の断面観察を行った。その結果、再凝固物の付着は確認されたが、切断面近傍において明確な熱影響層は観察されなかった。

研究成果展開事業(研究成果最適展開支援プログラム(A-STEP))

化学・新素材グループ

オリーブ葉抽出物の微生物処理による新規機能性成分の実用化

微生物処理したオリーブ葉抽出物に含まれる新規機能性成分の分析法を確立するとともに、O2ラジカルに対する抗酸化性の評価を行った。

科学技術振興調整費(気候変動に対応した新たな社会の創出に向けた社会システムの改革プログラム)

化学・新素材グループ

森と人が共生するSMART工場モデル実証

ひのきチップの水熱処理を行った後、二軸スクリュー型粉砕機で粗粉砕を行い、続いて、モリマシナリーが新規開発した微粉砕機による粉砕を行った。粉砕物を湿式振動ふるい機により分級処理して、ふるい下を回収した結果、繊維幅500nm以下のリグノセルロースナノファイバーが得られることが分かった。

戦略的情報通信研究開発(SCOPE)

連携推進グループ

暗号機器のサイドチャネル攻撃に対する安全設計に関する研究開発

フォルト攻撃に対する攻撃耐性の評価のために、フォルト攻撃を再現性良く発生させるための条件の検討を行った。その結果、安定してフォルトが発生させられる条件を見出し、発生したフォルトの分類を行うことができた。

特別電源所在県科学技術振興事業(文部科学省)

金属・加工グループ

離型性に優れた金型コーティング技術の研究開発

冷間加工用金型鋼への離型性に優れたPVDコーティングにおいて、その前処理として電子ビーム照射を行うことで、耐食性が飛躍的に向上し、さらにコーティングの密着性が向上した。

計測制御グループ

高効率な自然空冷機構の開発

電子機器の冷却技術として有用な自然空冷の高効率化を目的に、自然空冷機構に及ぼす煙突効果について検討した。その結果、煙突構造を分割することで、熱伝達が促進されることを明らかにした。また、自然空冷機構の効果的な放熱フィンの設置方法を示すとともに、煙突効果によって冷却空気の誘引量が増大する条件を見出した。

基盤技術形成事業

連携推進グループ

CFRPの高品質加工技術の開発

CFRP(カーボン繊維強化プラスチック)の高品質・高能率加工を目的に、ウォータジェット加工を適用し、送り速度による切断面の評価を行った。その結果、送り速度が遅すぎても早すぎてもエッジ断面に切り残し(ダレ)が発生することが確認できた。

基盤技術形成事業

連携推進グループ

インテリジェント内視鏡の開発に関する予備研究

原料のひのきチップを湿式ディスクミル粉砕する際に、ポリグリセリン脂肪酸エステルを添加して微粉砕物を試作した。その結果、粉砕物のサイズや形態に影響を及ぼすことなく、水への分散性が向上する含水リグノセルロースナノファイバーが得られることが分かった。

金属・加工グループ

パンチ加工現象の把握

自作した微細パンチ加工システムを用いて、金属箔への貫通穴加工においてパンチとダイのクリアランスやパンチ刃先形状が与える金属箔の挙動や加工穴品質(バリ高さ,切り残しなど)を評価した。実験の結果、クリアランスが大きいほど加工穴品質が悪化することが確認できた。また,加工力をモニタリングすることでパンチの摩耗やバリ高さを予測できる可能性があることが分かった。

応用技術開発事業

連携推進グループ

インバーター機器に対する新たな伝導ノイズ評価手法の確立

電子機器のインバーター部分より発生する電源ノイズの低減手法を検討するため、インバーター部の等価回路モデルの作成を検討している。このモデル化のためには入力インピーダンスを推定する事が必要であるため、一般的な擬似電源回路網に代わる負荷インピーダンス可変型の擬似電源回路網を作成した。今後、これを用いた等価回路モデルの推定精度について検討を行う予定である。

実用化技術開発事業

化学・新素材グループ

食品・医療分野における施設環境の微生物制御技術の高度化

拭き取り法により定量的な評価が可能な、タンパク質を主成分とする合成汚れを市販の試薬の調合により作製した。この合成汚れは、付着乾燥後、加熱処理をすることにより、その後の洗浄工程における残存性の制御が可能であった。合成汚れを付着させたステンレス鋼および4種の樹脂素材(塩ビ、ポリカーボネート、PET、アクリル)に対して洗浄実験を行ったところ、洗浄剤ならびに素材による洗浄性の差が明確に現れた。以上の結果から、合成汚れを洗浄性評価のためのモデル汚れとして決定した。

発酵技術による物質生産とその高度化

酒米を用いた試験製麹を実施し、後半に乾燥させる経過をとらせることで、目的のグルコアミラーゼ/αアミラーゼ生産比を維持したまま、酸性カルボキシペプチダーゼの生産を低くすることができ、より吟醸麹に適した酵素力価になるように生産を制御できることがわかった。

マイクロリアクターを利用したナノ粒子合成技術の確立

マイクロリアクターを利用して、透明導電性材料である酸化スズの合成条件の検討を行った。ナノサイズの酸化スズ粒子を連続合成することができ、電気特性にも優れていることを確認した。さらに、ナノ粒子同士の凝集を抑制するために用いる表面処理剤を選定し、処理条件の最適化を行った。

高分子グループ

低環境負荷・高性能な高分子複合材料の開発

低環境負荷な材料の開発を目的に、天然素材を用いたプラスチック系複合材料の創製を検討した。最も汎用されているポリプロピレン(PP)にセルロース粉末をフィラーとして複合化させ、さらに相溶化剤を併用することによって、引張強度を向上させた。この向上率は、同様の操作を行った鉱物系フィラーよりも高い値であった。

低炭素社会に対応した軽量・高強度繊維強化複合材料の開発

四軸織物単層から成る複合材料、および二軸織物単層から成る複合材料を作製し、引張疲労特性を評価した。その結果、二軸織物複合材料の単層板と比較して、四軸織物複合材料の単層板では、疲労に関する引張方向依存性は小さく、タテ糸と引張方向が一致した角度に対して、斜め45°での疲労特性が優れていることが明らかとなった。

染料の浸透性制御による繊維製品の高付加価値化

ロープ染色における染料の浸透性制御技術を確立するため、フィルム巻層法を活用して各種染料の浸透度制御技術に取り組んだ。その結果、染色条件の最適化や助剤の添加を行うことにより、浸透しやすい(中白になりにくい)染料の浸透度を抑制する技術を確立することができた。

金属・加工グループ

金属材料の環境対応型高機能化技術の開発

耐熱・難燃性マグネシウム合金の防食性能向上を目的として、陽極酸化の前処理条件を検討した。その結果、局部腐食の原因となる不純物由来化合物を選択的に除去することで、陽極酸化表面に優れた耐食性を付与することができた。また、異種材料間のレーザ接合では、インサート材を最適化することで、ガラスおよび熱可塑性CFRPに対しても、高い接合力を得ることができた。

微細加工部品の高機能・高精度化に関する研究開発

医療器具に使用されるTi系金属の加工技術の高度化を目的に、切削加工後のTi表面の化学エッチング処理を行った。その結果、エッチング処理により表面粗さを改善でき、断面観察により20-30μmの加工変質層が確認できた。

計測制御グループ

機器の小型化に対応した計測制御技術の開発

内部の音が外部に透過するのを防止する能動制御型防音ボックスを試作し、防音効果を評価した。ボックス内部の騒音源の位置によって、透過音の特性が大きく変化し、制御効果も影響を受けることを明らかにした。また、フィードバック制御とフィードフォワード制御を組み合わせることで、広い周波数で大きな制御効果が得られることを実証した。

グリーンバイオ・プロジェクト推進事業

化学・新素材グループ

セルロース系バイオマスの微粉砕処理による繊維状粉体の開発

ひのきチップを原料として、湿式ディスクミル粉砕する際にポリグリセリン脂肪酸エステルを添加して微粉砕物を試作した。その結果、粉砕物のサイズや形態に影響を及ぼすことなく、水への分散性が向上する含水リグノセルロースナノファイバーが得られることが分かった。