材料分野 新技術説明会
日時：2019年06月27日(木) 13:00～15:25
会場：JST東京本部別館1Fホール（東京・市ケ谷）
参加費：無料
主催：科学技術振興機構、茨城大学、宇都宮大学、群馬大学、埼玉大学
後援：特許庁、関東経済産業局
発表内容一覧
発表内容詳細
- 材料
茨城大学 工学部 物質科学工学科 准教授 吾郷 友宏
新技術の概要
この新技術では、ペルフルオロアルキル基を多環芳香族化合物に短工程で導入する方法を提供する。ペルフルオロアルキル基の多数導入によって、芳香族化合物の溶解性、環境安定性、電子受容性を向上させることができ、有機電界効果トランジスターや太陽電池に用いられるn型有機半導体材料や、赤色～近赤外領域の光吸収・発光色素へ応用できる。
従来技術・競合技術との比較
多環芳香族化合物の溶解性、酸化安定性、およびn型特性を向上させるために、ペルフルオロアルキル（Rf）基導入が既に検討されているが、導入できるRf基の種類や数に制限があった。本技術では、比較的安価に入手できるRfヨージドを原料に用いた簡便な操作によって、多数のRf基を多環芳香族分子に導入できる。
新技術の特徴
・ペルフルオロアルキル基を簡便かつ高収率で導入
・入手容易な様々なペルフルオロアルキル基に対応
・有機半導体材料や色素化合物の安定性、溶解性、n型特性を向上
想定される用途
・有機電界効果トランジスターのn型材料
・有機薄膜太陽電池用の電子受容体
・近赤外領域での光吸収・発光色素
- 材料
宇都宮大学 大学院工学研究科 物質環境化学専攻 准教授 佐藤 正秀
新技術の概要
水－疎水性イオン液体２液相系での黒鉛の電気化学的剥離により、酸素含有量の低い部分酸化グラフェンを疎水性イオン液体中に均一に分散させる方法で、通常の電気化学的剥離に比べ、水濃度の極めて低いグラフェン系材料分散イオン液体を調製が可能である。
従来技術・競合技術との比較
従来のイオン液体中での黒鉛の電気化学的剥離法は水の溶解度が数10％以上の親水性イオン液体水溶液中で行われ酸素含有量が多くグラフェンに対して数10％以上導電性・熱伝導性の低い酸化グラフェン分散液が得られる。それに対して本法では導電性・熱伝導性が高い部分酸化グラフェン分散液が得られる。
新技術の特徴
・簡便な方法で黒鉛などの安価な材料を使ってグラフェン系材料を調製できる
・市販の疎水性イオン液体をそのまま利用できる（新規イオン液体の合成不要）
・電解条件など操作条件を広範囲に変更でき、それによりグラフェンの表面含酸素量などを制御可能
想定される用途
・電界効果トランジスタの様な半導体素子
・透明性と高い導電性 熱伝導性から透明電極（ﾀｯﾁﾊﾟﾈﾙ）及び各種ﾎﾟﾘﾏｰ分散可能な導電性・熱伝導性ﾌｨﾗｰ剤
・化学プラントや放射線の環境下のｶﾞｽｾﾝｻｰ、発光電気化学セル及び高速応答赤外線ｾﾝｻｰなどへの応用
- 材料
群馬大学 大学院理工学府 知能機械創製部門 教授 荘司 郁夫
新技術の概要
Society5.0を実現する高効率エネルギー変換素子として、SiCなどの次世代パワー半導体が注目され、自然エネルギーや車載分野での展開が期待されています。それらの素子を基板上へ実装するため、高信頼性高温鉛フリー合金を開発しました。現在A-STEP実施中の熱交換器用薄膜接合材の結果と合わせてご紹介します。
従来技術・競合技術との比較
JISで規定される高温鉛フリー合金の中で、最も高融点を有する合金はSn-5Sb(wt%)です。新技術では、Sn-Sb系合金への第三元素添加により、融点を下げることなく、パワー半導体特有のパワーサイクル(100℃から200℃程度の温度域を数十秒で繰り返し切替)環境下における接合部の寿命向上に成功しました。
新技術の特徴
・高温鉛フリーはんだ
・高耐熱サイクル
・接合材料
想定される用途
・パワー半導体素子のダイアタッチ材
・高温はんだ代替接合材
・各種微細接合
- 材料
茨城大学 工学部 物質科学工学科 教授 池田 輝之
新技術の概要
熱電変換モジュールの性能を向上させるためには、モジュールに入ってきた熱エネルギーの電気エネルギーへの変換効率の向上もさることながら、モジュールに入ってくる熱エネルギー流の増大も重要である。本技術は、熱電材料を多孔質化することにより比表面積を飛躍的に増大させ、モジュールへの熱流入の増大を図る。
従来技術・競合技術との比較
従来技術では無垢の熱電材料に環境より熱が流入するが、本技術の熱電材料の比表面積の増大により、実効的な熱伝達係数 h が飛躍的に増大する。例えば、孔径が0.4mm、ポロシティが22%の場合 h は無垢材に比べ15倍であることが、粒子法シミュレーションにより示された。
新技術の特徴
・流体透過
・多孔質熱電材料
想定される用途
・工場温排水の熱電変換
・温泉水の熱電変換
・自動車の廃熱のエネルギー変換
- 材料
5）超硬質材料、円筒状工作物外面の高能率・高精度表面仕上げ方法
発表資料宇都宮大学 大学院工学研究科 機械知能工学専攻 准教授 鄒 艶華
新技術の概要
円筒形工作物の外部からN・S磁石を配置し、磁石の表面に混合磁性粒子を磁気吸着してさらに工作物を回転させる同時に磁極ユニットを振動させて被研磨体に加圧しながら各磁石と被研磨体とを相対移動させる新しい磁気研磨技術である。
従来技術・競合技術との比較
今回取り組んだ加工技術はアルミナセラミックスなど硬い材料に対しても、超精密表面を創成できることを明らかにした。さらに、本加工技術は高効率・高精度が実現できるため、自動車産業など広い分野で応用できることを期待している。
新技術の特徴
・各種高硬度部材への適用可能
・高能率・高精度加工が実現できる
・広い分野で応用できる
想定される用途
・各種高硬度部材への適用
・自動車、航空機用エンジン廻り部品
・薬液搬送機構用治具 · 部品
お問い合わせ
連携・ライセンスについて
茨城大学 研究・産学官連携機構（日立オフィス）
TEL：0294-38-5005 FAX：0294-38-5240
Mail：iric
ml.ibaraki.ac.jp
宇都宮大学 地域創生推進機構 産学イノベーション支援センター
TEL：028-689-6324 FAX：028-689-6320
Mail：chizaimiya.jm.utsunomiya-u.ac.jp
群馬大学 産学連携・知的財産活用センター
TEL：0277-30-1171～1175 FAX：0277-30-1178
Mail：tloml.gunma-u.ac.jp
新技術説明会について
〒102-0076 東京都千代田区五番町7 K’s五番町
TEL：03-5214-7519
Mail：scettjst.go.jp
