■DEVELOPMENTANDCHARACTERIZA‑

TIONOFNEWCARBONMATERIALS WITHLARGESPECIFICSURFACE

AREASANDMICROPORES(大 き な 比 表 面 積 と マ イ ク ロ ボ ア を 有 す る ニ ュ ー カ ー ボ ン 材 料 の 開 発 と キ ャ ラ ク タ リ ー ゼ ー シ ョ ン)

棚 橋 一 生 年月 日 最 終 学歴

勤 務 先 郎

授 与 年 月 日

本 論文 は、 従 来 の炭 素 材 料 と比 較 して物 理的 、 化 学 的 に優 れ た特 性 を有 す るニ ュー カ ー ボ ン材料 の開 発 と キ ャ ラク タ リゼー シ ョン、 お よび ニ ュー カ ー ボ ン材 料 の電 子部 品、 シー リ ング材 料 、 吸着 装 置 へ の応 用 を 目 的 と して行 っ た研 究 を ま とめた もの で あ り、次 の よ う

な成 果 を得 て い る。

昭和31年3月3日

大阪 府立大 学大 学院工 学研 究 科応 用化 学専 攻博 士前期 課程修 了

松 下電器 産 業株 式会 社 中央 研究所

平成4年2月20日

(1)フ ェ ノー ル 系活 性 炭繊 維 布 の 開発 と キ ャラ ク タ リ ゼー シ ョン につ い て検討 した。 そ の結 果 、活 性 炭繊 維 布 は、1798㎡g一且 の比 表 面 積 と、O.84nmに 細 孔 分 布 の ピー クが あ り、 従来 の活性 炭 と比 較 し約2倍 大 きな比 表 面 積 とマ イ クロ ボ アの み を有 す る こ と を見 いだ した。 また、 この活 性 炭繊 維 布 を電 気 二 重 層 キ ャパ シ タの 分極 性 電極 に応 用 した。

(2)フ ェ ノー ル系 活 性 炭繊 維 分極 性 電 極 の電 気抵 抗 の 低減 化 につ い て検 討 した。 そ の結 果 、1000℃ で熱 処 理 した活性 炭 繊 維 布 は、 熱処 理 しな い もの と比 べ て、

電気 抵 抗 を30%以 下 に低 減 で きる こ と、 また 、活 性 炭繊 維 シー トに黒 鉛微 粒 子 を担 持 す る こ とに よ り、

担持 しな い もの に比 べて 電 気抵 抗 を53%に まで低 減 で きる こ とを見 い だ した。

(3>フ ェ ノー ル系 活性 炭 タブ レッ トの 開発 を行 っ た。

微粒 子 フ ェノー ル 系活 性 炭 と微 粒 子 フ ェ ノー ル系 樹 脂 との混 合物 を均一 に炭 化賦 活 す る こ とに よ り、 活 性 炭 タブ レ ッ トを得 た。 活性 炭 タブ レ ッ トの比 表 面 積 は2010㎡g一凪と極 め て大 き く、0.45gcm‑3の 密 度 を 示 し、 この値 は活 性 炭繊 維 布 に比 べ2倍 以上 大 きか っ た。

(4)フ ェノー ル 系炭 素 繊維 の開 発 を行 った。 炭 化 雰 囲 気 に分 解 ガ ス が共 存 しな い条 件 で作 製 した炭 素 繊維 は、56%の 炭 化 収 率、2000kgcm‑2の 引 っ張 り強 度 を示 した。 さ らに この炭 素 繊 維 は アモ ル フ ァス で あ る こ とが わ か っ た。 また、 この炭 素 繊維 を耐 熱性 、 耐薬 品性 シー リン グ材 料 として応 用 で きた。

⑤ 分 子 筋 カ ー ボ ンの キ ャ ラ クタ リゼ ー シ ョンを行 っ た。 そ の結 果 、分 子 鯖 カ ー ボ ン は、592㎡g‑1の 比 表 面 積 、0.68nmに 細 孔 分 布 の ピー クが あ り、 か つ細 孔 の分 布 も小 さ くマ イ ク ロボ ア のみ を有 す る こ とが わ か っ た。 また 、分 子 筋 カ ー ボ ン は、 優 れ たCO2吸 着 能 力 を有 す る こ とが わ か っ た。

(6)雰 囲 気 制御 貯 蔵 用 のCO2吸 着 装 置 の特 性 につ い て 検 討 した。 その結 果 、 ゼ オ ラ イ トや従 来 の 活性 炭 を 用 い た吸 着 装 置 は、再 生が 困 難 で あ り湿 度 の影 響 を 大 き く受 ける こ とが わ か っ た。一 方、 分子 筋 カー ボ ンを用 いた吸 着 装 置 で は、 分 子筋 カー ボ ンが疎 水 性 でか つ細 孔 径 が 制御 され て い る こ とか ら信 頼 性 が 高

く、CO,吸 着 装 置 に適 す る こ とを実 証 した。

■バ イ ポ ー ラ トラ ン ジ ス タ を 用 い た能 動RC フ ィル タの 高周 波 化 に 関 す る研 究

重 広 孝 生 年月 日 最 終 学歴 勤 務 先

則

授 与 年 月 日

低 素 子 感 度特 性 を含 め た ほ ぼ完 全 な設 計理 論 が 確 立 され て い る受 動 態LCフ ィル タの コイ ル レス化 、IC化 を 目指 す 研 究 に は、既 に数 多 くの成 果 が 見 られ るが 、 そ れ ら は理想 的 と言 わ れ る演 算増 幅 器 の 出現 に促 され た比 較 的低 周 波 帯 に限 られ て い る。 す な わ ち、 直 流 か

昭 和23年6月25日

広 島 工 業 大 学 工 学 部 電 子 工 学 科 卒 業

広 島 工 業 大 学 工 学 部 平成4年2月20日

ら映 像 周 波数 に至 る よ うな広 い帯域 で は位 相 回 転 が大 きな問題 とな り、 その成 果 の達 成 が妨 げ られ て いる。

本 論 文 は、 この よ うな背 景 の も と、可 及 的 少 個 数 の バ イ ポー ラ トラ ン ジス タ を用 い た簡 単 な 回路 で 、 高周 波 用 の接 形 、非 接 地 形 の イ ンダ ク タン ス の実 現 を目指 して行 っ た研 究 で あ り、 最 終 的 に は相 互 誘 導 、復 同調 回路 を含 む 能 動RCフ ィル タ を構 成 して い る。 以 下 、 得 られ た諸 成 果 につ い て、 述 べ る。

(1)ICで 問 題 とな る雑 音 の解 析 を、 電 圧 制 御 電 圧 源 の 等価 入 力 換 算雑 音 源 を用 い て 、回 路 の 雑音 レベ ル を容易 に求 め 得 る 方式 を誘 導 した。 その 結果 と、 バ イ ア ス 回路 を含 む トラ ン ジス タ 回路 の簡 単化 に有用 な 示唆 を与 え た。

② イ ン ダ クタ ンス の シ ミュ レー シ ョンに は、 直 接的 な ジ ャ イ レー タ、 ゼネ ラル イ ン ピー ダ ンス変 換 法が あ り、 ま た 間 接 的 に は信 号 流 れ 線 図 で 表 すLeap Frop法 な どが あ る。 何 れ の 場 合 も演 算増 幅 器 を用 い る積 分 方 式 を避 け、 回路 の入 出 力 間 、 あ るい は回 路 方 程 式 か ら微 分 形 式 で イ ン ダ クタ ンス を導 出 す る 方式 を提 案 してい る。 そ の結 果 、 安定 な直 流バ イァ ス 回路 が容 易 に構 成 で き、 数 少 な い トラ ンジ ス タに よ る安定 な高 周 波 非接 地 、 接 地 イ ン ダ ク タ ンスが 得 られ る こ とが 示 され た。

なお 、任 意 の 二端 子 あ るい は四端 子 のそ れ ぞれ の 接 地 回路 か ら、 非 接地 回路 へ 変換 す る方 式 を も提案

して い る。

(3)能 動RCフ ィル タ の高 周 波 化 の最 終 の 成 果 と して、

相 互誘 導、 あ るい は復 同 調 回路 を含 む フ ィル タ 回路 を得 て い る。 これ は一 個 の容量 に双 方 向 に電 流 を流 す こ とに よ り自己 、相 互 イ ンダ ク タ ンス を得 る もの で あ り、IC上 で の無 調 整 化 に 問題 を残 す もの の、

結 合 係数 の調整 が単 一 の 可 変抵 抗 の み で可 能 で あ る な ど、 回路 の簡 単 化 に配 慮 が な され て い る。

な お、 実 験 はすべ て 個別 部 品 で な され てい る とは 言 え、Q=30で 数MHzに 至 る帯 域 フ ィ ル タ の 実験 結 果 にお い て、 数+dB以 上 の ダ イ ナ ミ ック レ ン ジ が示 され て い る。 これ は提 案 の 方 法 お よび そ の解析 方法 が 適切 で あ る こ とを示 す もの で あ る。

■粉 粒 体 分 散 系 お よび 充 填 系 に お け る粉 体 特 性 の 評 価 に関 す る研 究

藤 原 幸 生年月 日 最終 学歴 勤 務 先

男

授 与 年 月 日

本論 文 は、 粉粒 体 を出 発 点 とした種 々 の機 能性 複 合 材料 の製 造 プ ロセ ス の開発 に際 して 重要 とな る、粉 粒 体 の 固体 一液体 分 散 系 お よび固 体 一気体 充 填 系 の集 合 特性 の評 価 法 に関 す る研 究 を ま とめ た もの で あ り、 次 の よ う な成果 を得 て い る。

(1)液 中 に お け る粉体 の帯 電 現 象 に起 因 す る分散 性 お よび 凝 集性 等 の特 性 評 価 法 と して電 気 イ ン ピー ダ ン

昭 和15年3月5日

工 学 院 大 学 工 業 化 学 科 化 学 工 学 コー ス 卒 業

工 学 院 大 学

平 成4年3月20日

スの周 波 数 依存 性 を調 べ る方法(電 気 イ ン ピー ダ ン ス法)を 提 案 し、粉 体 一液体 一分 散 剤 系 の等 価 回路 が 直流 電 気 抵抗 成 分 と電 気容 量 成 分 の並 列 回 路 で表 せ る こ と、 お よび それ らの実 測 値 か ら分 散 状 態 に及 ぼす分 散 剤 濃度 の影 響 を評 価 で き る こ とを明 らか に

して い る。

② 金属 酸 化 物粉 体 の液 中 に お け る帯電 現 象 お よび粉 体 の乾 式 ・湿 式摩 砕 に よ る砕 生 物 の 表面 と雰 囲 気 と の界面 に お け る相 互 作 用 に つ い て電 気 イ ン ピー ダ ン ス法 に よる検 討 を加 え、 粉体 表 面 と分 散 剤 との 間 に イ オ ン交 換 反応 が存 在 す る こ と、 お よび砕 生 物 分散 系 の電気 抵 抗値 が界 面 にお け る イオ ンの解 離 お よび 吸着 現 象 と密 接 な関 係 にあ り、 摩 砕 を行 う場 合 の雰 囲気 に関係 して い る こ と を明 らか に して い る。

(3)粉 体/粉 体 系表 面 改 質 粉体 お よび カ プ セ ル構 造 を 持 った機 能 性 粉体 を メ タ ノー ル水 溶 液 に 分散 させ た 系 にお い て、 表 面状 態 が 異 な る単 粒 子 層 と成 膜 層 の 判別 が電 気 イ ン ピー ダ ン ス法 で可 能 で あ る こ と、 お よびマ イ ク ロカ プ セル の集合 特 性 評 価 はイ ン ピー ダ ンスで行 うよ り は誘 電 損 失 の周 波 数 依 存性 で行 う方 が 良い こ とを明 らか に し てい る。

㈲ 粉 粒体 一空 気 充填 系 にお け る粒 子 間 付 着力 と湿 度 の 関係 を粉 体 層 の電 気 抵 抗値 か ら推 定 す る 方法 を提 案 し、推 定 され た付 着 力 と押 し出 し破 断 法 に よ る実 測値 が ほ ぼ一 致 す る こ と、 お よび その 推 定値 と湿 度 変化 に伴 う粒 子表 面 へ の吸着 水 分 量 の 変 化 との関 係

を明 らか に して い る。

⑤ 電 気抵 抗 値 に差 の あ る2成 分 粒 子 一 空気 系 充 填 層 (電気抵 抗 の3次 元 ネ ッ トワ ー ク)の 全電 気 抵 抗値 を計 算 す る こ とに よ って2成 分 粒 子 系 の混 合 度(均 質度)が 推 定 で きる こ と を明 らか にす る と とも に、

そ の近似 計 算法 を提 案 して い る。

曝AdvancedFunctionalMaterialsofHigh

‑PerformanceforOvercurrentProtection

Devices(過 電 流 保 護 機 器 を 対 象 と し た 新 規 ・高 性 能 機 能 材 料 に 関 す る 研 究)

辻 公

生年月 日 最終 学歴 勤 務 先

志

授 与 年 月 日

本 論文 は、 過電 流 保護 機 器 の構 成 要素 で あ る過 電 流 検 出素子 と電 気接 点 に使 用 され る材料 の高 性 能化 に関 す る研 究 を ま とめ た もの で あ り、 次 の よ う な成 果 を得 て い る。

(1)Ni‑50Ti℃u形 状 記憶 合 金 に お い て 、立 方 晶 一斜 方 晶 一単 斜 晶 の2段 変 態 を 示 すCuの 量 の 下 限 が7.6 at%で あ る こ と、 お よび 冷 間加 工 に よ る材 料 内 部 へ の加 工歪 の導 入 が 斜 方 晶 一単 斜 晶 マ ル テ ンサ イ トの 相 変 態 を阻止 し、 その結 果 、 立 方 晶 一斜 方 晶 の1段 変 態 とな る こ とを明 らか に してい る。

② 冷 間加 工 に よ る相 変 態 阻止 効 果 を利 用 して 結 晶構 昭 和23年5月27日

大 阪 府 立 大 学 工 学 部 金 属 工 学 科 卒 業

松 下 電 工 株 式 会 社 平 成4年3月20日

造 の 相 図 を完 成 し、Cuの 量 の 増 加 と共 に 立 方 晶 一 斜 方 晶 間 の相 変 態 温 度 が徐 々 に高温 化 す る こ と、 お よ び温 度 の降 下 と共 に続 い て生 じる斜 方 晶 一単斜 晶 間の 相 変態 温 度 が 急激 に低 下 す る こ とを明 らか に し てい る。

(3)Ni‑50Ti‑Cu形 状 記 憶 合 金 コイ ル ば ね に お い て 、 マル テ ンサ イ ト相 が 斜 方晶 で 、 か つ 、相 変 態 様式 が 立 方 晶 一斜 方晶 の1段 変 態 を示 す合 金 が 過 電 流検 出 素 子 と して優 れ て お り、冷 間 加 工 に よ り材 料 内部 に 加 工 歪 が 導入 され 、低 温熱 処 理 され て い る とき、疲 労 特 性 が優 れ て い る こ とを明 らか に して い る。

(4)Ni‑50Ti‑Cu形 状 記 憶 合 金 に適 合 した2方 向性 ア ク チ ュエ ー タ用 過 電 流検 出 コイ ル ば ね の新 しい設 計 方法 を提案 し、 それ に よ っ て材料 劣化 を見 込 ん だ設 計 と正 確 な動 作 温 度 の 決定 が で き る こ とを実 証 して い る。 また 、 動 作 温 度346K、 動 作 温 度 ヒス テ リシ ス10K以 下 お よび 繰 り返 し信 頼性1000回 とい う厳 し い要 求 特性 を満 足 す る素子 の開 発 に成 功 して い る。

(5)電 気 接 点 と して材 料 が具 備 す べ き最 も重 要 な特 性 で あ る耐 溶 着 性 と材 料 の高 温 硬 度 パ ラ メ ー タA/B

(A:OKに お け る硬 度 、B:硬 度 軟 化 温 度 係 数) との聞 に相 関 が あ る こ とを見 出 し、 それ を も とに し て 耐 溶 着 性 が従 来 材 料 の5倍 と な る、CdO粒 子 が Agの 中 に微 細 に分 散 した構 造 を持 つAg‑CdO‑A1

‑Mn系 接 点 材 料 を開発 して い る。

⑥ 通 常 の 方 法 で は複 合 化 で きな い、Agマ トリ ック ス 中 にNiが 微 細 分 散 したAg‑Ni合 金粒 子 とNi粉 を、

高速 ・高勇 断型 ミル によ っ て複合 化 す る方 法 を 開発 し、 耐 溶着 性 お よび 耐 消耗 性 に優 れ た電 気 接 点材 料 が得 られ る こ とを示 して い る。

■学 習 同 定 法 の 工 学 的 解 析 とそ の通 信 端 末 装 置 への 応 用 に関 す る研 究

藤 井 健 作 生年 月 日 最終 学 歴

勤 務 先

授 与 年 月 日

電 話 通 信 回線 で見 られ る 回線 並 び に音 響 エ コー の 発 生 、 その 消去 に関 して は、 エ コー 信 号 に似 せ た信 号 を 適 応 フ ィル タ で合 成 し、 変質 した主 信 号 か ら差 引 くこ と、 あ るい は そ の差 分 の 最小 化 を図 る とい う学 習 同 定 法 が 一 般 的 で あ る。 これ らは、 ほぼ 理 想状 態 にお け る 問 題 解 決 の基 本 アル ゴ リズ ム で あ るが 、 フ ェ ー ジ ン グ を含 む雑 音 状 況 下 で の エ コ ー経 路 変 更対 策 、 要 求 され る小 形 端 末装 置 として の 、 カ ー ボ ン式 か ら圧 電 セ ラ ミ

ック形 電話 機 へ の変遷 、 そ のハ ンズ フ リー化 、 また 多 機 能 電 話機 の導 入 に伴 う狭 帯 域 信 号 の侵 入 、 ダ ブル ト ー ク問題 な どの実 用 性 を考慮 した改 良 ア ル ゴ リズ ム に 関 して は、理 論 的 裏 付 けが無 い ま まに シ ミュ レー シ ョ

ンのみ で論 じて い るの が現 状 で あ る。

本 論 文 は以 上 の よ うな状 況 下 にお け る適 応 フ ィル タ

昭和23年3月24日

大 阪府 立大 学大学 院工 学研 究科 電気 工 学専攻 修士課 程 修 了

株 式会社富 士通研究 所

平成4年3月20日

ドキュメント内 大阪府立大学工学部年報 1992 (ページ 195-200)