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特集 ホウ素材料の応用
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ホウ素クラスター化合物の高温熱電材料としての展望
Possibilities of Boron Cluster Compounds as High Temperature Thermoelectric Materials
森孝雄 (独)物質・材料研究機構ナノスケール物質センター主幹研究員
高温で有効な熱電材料の開発が切望されている。ホウ素クラスター化合物は, 高融点など材料として優れた性質をもち, 一般的に熱電応用に魅力的な低熱伝導率を有している。
最近見いだされた新種のホウ素クラスター化合物の高温の熱電的性質について調べたとこ
ろ, 有望なp型材料が見つかり, また, 過激なドーピングなくしてはありえないと考えられていた, ホウ素クラスター化合物での初のn型化合物を発見した。
【目次】
1. はじめに
2. RB50型化合物
3. ホモロガスなR-B-C(N)系
4. おわりに
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水素貯蔵材料としての水素化ホウ素ナトリウム
Sodium Borohydride as a Hydrogen Storage Material
原真吾 ㈱水素エネルギー研究所研究開発統括室研究員
須田精二郎 ICHST 日本事務所日本代表
近年, 水素貯蔵材料として, 高い水素貯蔵密度をもった水素化ホウ素ナトリウムが注目
されてきている。この材料からは, 常温· 常圧で簡単に水素を取り出すことができ, 実用
化するうえで大きな優位性をもつ。今後, 安価な製造法が確立されることにより,
PEMFC の普及促進の一翼を担う存在となることを期待する。
【目次】
1. はじめに
2. 水素の貯蔵
2.1 水素の4つの状態
2.2 水素貯蔵材料の比較
3. 水素貯蔵材料としての水素化ホウ素ナトリウム
3.1 水素化ホウ素ナトリウムとは
3.2 SBH を用いた加水分解反応における問題点
3.3 加水分解用触媒について
4. 災害非常時用電源としての新燃料電池
5. 水素化ホウ素ナトリウムの製造プロセス
6. おわリに
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特集 放熱・熱伝導性材料の開発動向 -Part1
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総論
Introduction
国峰尚樹 沖電気工業㈱ 情報企画部担当部長
【目次】
1. 熱設計・熱対策のトレンド
2. 熱が電子機器に与える影響
3. 電子機器の放熱経路と熱対策の分類
3.1 電子機器の放熱経路
3.2 放熱経路を構成する熱抵抗
3.2.1 対流熱抵抗
3.2.2 放射熱抵抗
3.2.3 伝導熱抵抗
3.2.4 接触熱抵抗
3.3 熱抵抗熱対策の分類
4. 放熱・熱伝導性材料とその利用方法
4.1 接触熱抵抗を下げる
4.2 空間に固体を充填する(スペーサー)
4.3 高熱伝導材で熱伝導と放射で放熱する(ハイプリッド放熱材料)
5. おわりに
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熱対策と熱設計
Thermal Management
伊藤謹司 オフィスジェーアイ
最近の電子機器の動向として, 熱密度の増大化があげられる。そのため機器設計者は,
設計開始時点で熱対策設計を行うこと(具体的には, 熱的に問題のある素子・部品類をピッ
クアップし, それらの部品類の信頼性を保障すること) が絶対に必要とされている。本稿
では伝熱工学の基礎を解説するとともに, 熱計算に必要な公式類を網羅し, 設計者の日常
業務に役立つことを期待している。
【目次】
1. はじめに
2. まず, 伝熱の基礎を理解しよう
2.1 伝熱の基本三法則
2.2 熱量の単位系に注目
2.3 モデル化がキーポイント
3. 熱計算公式
3.1 熱伝導
3.1.1 熱伝導で伝わる熱流量を計算する公式
3.1.2 熱伝導率
3.1.3 熱抵抗
3.1.4 熱抵抗の直列則と並列則
3.2 対流熱伝達
3.2.1 対流による伝熱呈を計算する公式
3.2.2 熱伝達率の値を計算する実用式
3.2.3 熱伝達における熱抵抗
3.3 熱放射
3.3.1 放射による伝熱量を計算する公式
3.3.2 放射熱伝達率hrad および放射熱抵抗Rrad
3.4 熱通過
3.4.1 熱通過で伝わる伝熱量を計算する公式
4. 熱対策・熱計算
4.1 部品単体の温度マージンを推定する
4.1.1 自然空冷機器の場合
4.1.2 強制空冷機器の場合
4.2 機器筐体に実装した場合の温度マージンを推定する
5. 熱対策設計
5.1 熱設計の目標値
5.2 低熱抵抗化対策
6. おわりに
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複合プラスチック材料系放熱材料
Highly Thermal Conductive Polymer Composite for Preventing Electric Devices from High Temperature
上利泰幸 大阪市立工業研究所 有機材料課
電子機器の放熱性の問題がますますクローズアップされてきている。そのため,プラス
チック材料は,元来断熱性であるが加工性に優れるため,その高熱伝導化が大きく求めら
れている。本解説では,高熱伝導性フィラーの効果的な複合化による高分子材料の高熱伝
導化の原理・方法およびその評価について説明している。
【目次】
1. 高熱伝導性複合プラスチックの開発のこれまで
2. 粒子分散複合材料の有効熱伝導率に与える影響と予測式
3. 有効熱伝導率に与える影響
3.1 粒子径や粒子の形状
3.2 充填量
3.3 粒子の分散状態
3.4 分散粒子の配向
3.5 分散粒子と連続媒体との界面抵抗
3.6 熱伝導率の異なる多種類の充填材を複合化したプラスチックの熱伝導率
4. 複合プラスチックの放熱性と熱伝導率の評価
4.1 実用的な放熱性の測定方法
4.2 複合プラスチックの熱伝導率の測定方法
4.2.1 定常法による測定とその注意点
5. ニーズ先行で今後も進むさらなる高熱伝導化
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Material Report R&D
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ナノポーラスガラスを利用して得られる蛍光ガラス
Fluorescent Glass prepared from Porous Glass having Nano-pores
赤井智子 (独)産業技術総合研究所 環境化学技術研究部門 高機能ガラスグループグループ長
ナノオーダーの細孔を有する多孔質ガラスに金属イオンをドープして特定の温度で焼成
することで, 紫外線の照射によって高輝度な蛍光を呈するガラスとなる。本稿は, その製
法, 特徴発光メカニズム, 応用展開について概説する。
【目次】
1. はじめに
2. 多孔質ガラスと蛍光ガラスの作製法
3. 多孔質ガラスを焼成してできる蛍光ガラスの特性と発光メカニズム
4. 応用展開
5. おわりに
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Material Report R&D
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バルクヘテロ接合型太陽電池の今後の開発動向
Trends of Research and Development on Bulkheterojunction Organic Thin-Film Solar Cells
當摩哲也 (独)産業技術総合研究所 太陽光発電研究センター有機薄膜チーム 研究員
山成敏広 (独)産業技術総合研究所 太陽光発電研究センター有機薄膜チーム 特別研究員
斉藤和裕 (独)産業技術総合研究所 太陽光発電研究センター有機薄膜チーム チーム長
太陽光をエネルギー源とする太陽光発電システムは, 二酸化炭素の排出を伴わないクリー
ンエネルギーとして期待されている。現在市販されている太陽電池は無機材料シリコンに
より構成されたモジュールであるが, さらなる普及のためには, 低コストかつ低製造エネ
ルギーの太陽電池が必要である。バルクヘテロ接合構造をもつ有機薄膜太陽電池は,これらの条件を満たす将来の太陽電池と期待されている。
【目次】
1. はじめに
2. 有機薄膜太陽電池の種類と歴史
3. 発電メカニズムとバルクヘテロ接合の概念
4. 低分子半導体を用いたバルクヘテロ接合
5. ポリマーを用いたバルクヘテロ接合
6. 有機薄膜太陽電池の高効率化に必要な技術
6.1 材料中の不純物除去
6.2 デバイス環境の不純物除去
7. おわりに
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連載 SPring-8の産業利用
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No5
創薬におけるSPring-8 の利用
Use of SPring-8 in Drug Development
西島和三 持田製薬㈱医薬開発本部主事(蛋白質構造解析コンソーシアム前幹事長)
【目次】
1. はじめに
2. 蛋白コンソの概要
3. SPring-8の創薬プロセスヘの貢献
4. SPring-8 の利用における現況と今後への期待
5. おわりに
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機能材料マーケットデータ
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燃料電池の市場動向
【目次】
1. 概要
2. 製品の種類
3. 種類別動向
3.1 PAFC
3.2 MCFC
3.3 SOFC
3.4 PEFC
3.5 DMFC
4. PEFCの構成材料
4.1 フッ素系イオン交換膜
4.2 白金
4.3 カーボン樹脂系モールドセパレーター
特集 ホウ素材料の応用
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ホウ素クラスター化合物の高温熱電材料としての展望
Possibilities of Boron Cluster Compounds as High Temperature Thermoelectric Materials
森孝雄 (独)物質・材料研究機構ナノスケール物質センター主幹研究員
高温で有効な熱電材料の開発が切望されている。ホウ素クラスター化合物は, 高融点など材料として優れた性質をもち, 一般的に熱電応用に魅力的な低熱伝導率を有している。
最近見いだされた新種のホウ素クラスター化合物の高温の熱電的性質について調べたとこ
ろ, 有望なp型材料が見つかり, また, 過激なドーピングなくしてはありえないと考えられていた, ホウ素クラスター化合物での初のn型化合物を発見した。
【目次】
1. はじめに
2. RB50型化合物
3. ホモロガスなR-B-C(N)系
4. おわりに
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水素貯蔵材料としての水素化ホウ素ナトリウム
Sodium Borohydride as a Hydrogen Storage Material
原真吾 ㈱水素エネルギー研究所研究開発統括室研究員
須田精二郎 ICHST 日本事務所日本代表
近年, 水素貯蔵材料として, 高い水素貯蔵密度をもった水素化ホウ素ナトリウムが注目
されてきている。この材料からは, 常温· 常圧で簡単に水素を取り出すことができ, 実用
化するうえで大きな優位性をもつ。今後, 安価な製造法が確立されることにより,
PEMFC の普及促進の一翼を担う存在となることを期待する。
【目次】
1. はじめに
2. 水素の貯蔵
2.1 水素の4つの状態
2.2 水素貯蔵材料の比較
3. 水素貯蔵材料としての水素化ホウ素ナトリウム
3.1 水素化ホウ素ナトリウムとは
3.2 SBH を用いた加水分解反応における問題点
3.3 加水分解用触媒について
4. 災害非常時用電源としての新燃料電池
5. 水素化ホウ素ナトリウムの製造プロセス
6. おわリに
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特集 放熱・熱伝導性材料の開発動向 -Part1
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総論
Introduction
国峰尚樹 沖電気工業㈱ 情報企画部担当部長
【目次】
1. 熱設計・熱対策のトレンド
2. 熱が電子機器に与える影響
3. 電子機器の放熱経路と熱対策の分類
3.1 電子機器の放熱経路
3.2 放熱経路を構成する熱抵抗
3.2.1 対流熱抵抗
3.2.2 放射熱抵抗
3.2.3 伝導熱抵抗
3.2.4 接触熱抵抗
3.3 熱抵抗熱対策の分類
4. 放熱・熱伝導性材料とその利用方法
4.1 接触熱抵抗を下げる
4.2 空間に固体を充填する(スペーサー)
4.3 高熱伝導材で熱伝導と放射で放熱する(ハイプリッド放熱材料)
5. おわりに
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熱対策と熱設計
Thermal Management
伊藤謹司 オフィスジェーアイ
最近の電子機器の動向として, 熱密度の増大化があげられる。そのため機器設計者は,
設計開始時点で熱対策設計を行うこと(具体的には, 熱的に問題のある素子・部品類をピッ
クアップし, それらの部品類の信頼性を保障すること) が絶対に必要とされている。本稿
では伝熱工学の基礎を解説するとともに, 熱計算に必要な公式類を網羅し, 設計者の日常
業務に役立つことを期待している。
【目次】
1. はじめに
2. まず, 伝熱の基礎を理解しよう
2.1 伝熱の基本三法則
2.2 熱量の単位系に注目
2.3 モデル化がキーポイント
3. 熱計算公式
3.1 熱伝導
3.1.1 熱伝導で伝わる熱流量を計算する公式
3.1.2 熱伝導率
3.1.3 熱抵抗
3.1.4 熱抵抗の直列則と並列則
3.2 対流熱伝達
3.2.1 対流による伝熱呈を計算する公式
3.2.2 熱伝達率の値を計算する実用式
3.2.3 熱伝達における熱抵抗
3.3 熱放射
3.3.1 放射による伝熱量を計算する公式
3.3.2 放射熱伝達率hrad および放射熱抵抗Rrad
3.4 熱通過
3.4.1 熱通過で伝わる伝熱量を計算する公式
4. 熱対策・熱計算
4.1 部品単体の温度マージンを推定する
4.1.1 自然空冷機器の場合
4.1.2 強制空冷機器の場合
4.2 機器筐体に実装した場合の温度マージンを推定する
5. 熱対策設計
5.1 熱設計の目標値
5.2 低熱抵抗化対策
6. おわりに
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複合プラスチック材料系放熱材料
Highly Thermal Conductive Polymer Composite for Preventing Electric Devices from High Temperature
上利泰幸 大阪市立工業研究所 有機材料課
電子機器の放熱性の問題がますますクローズアップされてきている。そのため,プラス
チック材料は,元来断熱性であるが加工性に優れるため,その高熱伝導化が大きく求めら
れている。本解説では,高熱伝導性フィラーの効果的な複合化による高分子材料の高熱伝
導化の原理・方法およびその評価について説明している。
【目次】
1. 高熱伝導性複合プラスチックの開発のこれまで
2. 粒子分散複合材料の有効熱伝導率に与える影響と予測式
3. 有効熱伝導率に与える影響
3.1 粒子径や粒子の形状
3.2 充填量
3.3 粒子の分散状態
3.4 分散粒子の配向
3.5 分散粒子と連続媒体との界面抵抗
3.6 熱伝導率の異なる多種類の充填材を複合化したプラスチックの熱伝導率
4. 複合プラスチックの放熱性と熱伝導率の評価
4.1 実用的な放熱性の測定方法
4.2 複合プラスチックの熱伝導率の測定方法
4.2.1 定常法による測定とその注意点
5. ニーズ先行で今後も進むさらなる高熱伝導化
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Material Report R&D
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ナノポーラスガラスを利用して得られる蛍光ガラス
Fluorescent Glass prepared from Porous Glass having Nano-pores
赤井智子 (独)産業技術総合研究所 環境化学技術研究部門 高機能ガラスグループグループ長
ナノオーダーの細孔を有する多孔質ガラスに金属イオンをドープして特定の温度で焼成
することで, 紫外線の照射によって高輝度な蛍光を呈するガラスとなる。本稿は, その製
法, 特徴発光メカニズム, 応用展開について概説する。
【目次】
1. はじめに
2. 多孔質ガラスと蛍光ガラスの作製法
3. 多孔質ガラスを焼成してできる蛍光ガラスの特性と発光メカニズム
4. 応用展開
5. おわりに
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Material Report R&D
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バルクヘテロ接合型太陽電池の今後の開発動向
Trends of Research and Development on Bulkheterojunction Organic Thin-Film Solar Cells
當摩哲也 (独)産業技術総合研究所 太陽光発電研究センター有機薄膜チーム 研究員
山成敏広 (独)産業技術総合研究所 太陽光発電研究センター有機薄膜チーム 特別研究員
斉藤和裕 (独)産業技術総合研究所 太陽光発電研究センター有機薄膜チーム チーム長
太陽光をエネルギー源とする太陽光発電システムは, 二酸化炭素の排出を伴わないクリー
ンエネルギーとして期待されている。現在市販されている太陽電池は無機材料シリコンに
より構成されたモジュールであるが, さらなる普及のためには, 低コストかつ低製造エネ
ルギーの太陽電池が必要である。バルクヘテロ接合構造をもつ有機薄膜太陽電池は,これらの条件を満たす将来の太陽電池と期待されている。
【目次】
1. はじめに
2. 有機薄膜太陽電池の種類と歴史
3. 発電メカニズムとバルクヘテロ接合の概念
4. 低分子半導体を用いたバルクヘテロ接合
5. ポリマーを用いたバルクヘテロ接合
6. 有機薄膜太陽電池の高効率化に必要な技術
6.1 材料中の不純物除去
6.2 デバイス環境の不純物除去
7. おわりに
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連載 SPring-8の産業利用
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No5
創薬におけるSPring-8 の利用
Use of SPring-8 in Drug Development
西島和三 持田製薬㈱医薬開発本部主事(蛋白質構造解析コンソーシアム前幹事長)
【目次】
1. はじめに
2. 蛋白コンソの概要
3. SPring-8の創薬プロセスヘの貢献
4. SPring-8 の利用における現況と今後への期待
5. おわりに
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
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燃料電池の市場動向
【目次】
1. 概要
2. 製品の種類
3. 種類別動向
3.1 PAFC
3.2 MCFC
3.3 SOFC
3.4 PEFC
3.5 DMFC
4. PEFCの構成材料
4.1 フッ素系イオン交換膜
4.2 白金
4.3 カーボン樹脂系モールドセパレーター
