JFEテクノリサーチの物理分析

JFEテクノリサーチの物理分析へのアプローチ

JFEテクノリサーチは、物理解析・ナノ材料解析の手法を用い、各種材料・製品・部品ごとに、マクロから原子スケールまでの微細構造を、分析、解析いたします。

材料に合わせた分析方法をご紹介し、最適な解析技術をご提供いたします。

物理分析に使われる機器類、手法は、急速な進歩を遂げています。分析手法から見た物理分析についてもご紹介いたします。

ラボツアー

川崎地区SEM施設（JFE京浜ビル Think研究C棟）のラボツアーをご覧いただけます。

材料分野から見る物理分析

物理解析・ナノ材料解析の役割

開発・研究の方向付け、故障・不具合解決、工程管理のためには、材料の物性を正確に把握したうえで使用環境を考慮して、現象を考察する事が必要です。

当社は、物性の把握、現象の考察を通して、対応についてのご提案までをお受けしています。

• STEP2.現象の考察

  プロセス、使用環境などを考慮して、現象を考察します。

  • 腐食反応
  • 接合反応
  • 電気特性　など

• STEP3.コンサルティング

  考察結果をもとに、次のようなご提案が可能です。

  • 開発・研究の方向付け
  • 故障・不具合解決
  • 工程管理

材料に合わせた解析技術

材料ごとで、必要な物性を発現する構造は異なります。その構造にあわせた最適な解析技術を提供します。

• 金属材料・鉄鋼材料

  • 強度（疲労、クリープ、靭性）・熱処理・加工・溶接
  • 腐食・防食関連

• 薄膜・表面処理

  • 摩擦・摺動・耐食性・色調・電子物性・磁性・光学特性など

• 無機材料・セラミックス

  • 高強度、高耐食性、電気物性（絶縁性・電気伝導性・誘電性）、光学特性など

• 電子材料・半導体

  • パワーデバイス、メモリ・太陽電池、MEMS、LED・有機EL、有機エレクトロニクス
  • 実装部品・電子部品（プリント基板、コンデンサ、はんだなど）

• 磁性材料

  • ハード磁性材料・軟磁性材料磁性特性（B-H特性、ヒステリシスなど）など

• 触媒・超微粒子・ナノ材料

  • 触媒・超微粒子・ナノ材料

• 電池材料

  • リチウムイオン二次電池用材料（正極材、負極材など）
    充放電特性、起電力、耐久性
  • キャパシタ・燃料電池・太陽電池
    起電力、触媒活性、酸化還元、水素透過性、耐久性、耐食性など

• 有機・高分子材料

  • 強度、高耐食性、電気物性（絶縁性）、光学特性など

• 医療・バイオ

  • 強度、耐食性、生体適合性、異物の混入・生成など

• 環境・安全性

  • 微粒子(アスベスト、ナノ粒子など)の安全性

分析手法から見る物理分析

金属、セラミックス、高分子などの薄膜、微粒子を用いた各種製品、複合材料の断面・界面構造や形態を、ナノスケールの分解能で観察、分析いたします。断面・界面構造観察用の精密な試料調整も受託いたします。

制御される構造のサイズ、分析する手法は材料毎に異なります。

最適な形態観察、元素分析、表面化学状態分析、結晶構造解析に最適な解析技術を提案します。

ナノ材料解析の実用的分析厚さと検出濃度範囲

各種分析手法の実用的な分析厚さと、検出濃度範囲は限られています。一例を示します。

材料ごとに異なる顕微鏡法の選択

分析したい対象物によって、構造が異なりますので、分析手法も異なります。

• 形態観察

  各種のバルク材料、薄膜・表面処理、微粒子の形態（形状、大きさ・厚さ、粒度分布、凝集性）などを観察します。

  • 表面形態・構造観察
  • 断面・微細構造観察

• 元素分析

  様々なバルク材料、薄膜・表面処理、微粒子を構成する元素分析を行います。（定性・定量分析、面内分布・深さ方向分布・3次元分布、化学結合状態）などを観察します。

  • 微小部元素分析
  • 表面化学状態分析
  • バルクの化学状態分析

• 結晶構造解析

  様々なバルク材料、薄膜・表面処理、微粒子の結晶構造（物質同定、結晶構造決定、結晶配向性・集合組織、残留応力）を観察し、評価・解析をいたします。

  • 平均情報
  • 局所分析

• 試料調整

  様々な材料（鉄鋼・非鉄金属、セラミック、半導体、ポリマー、薄膜・表面処理など）の断面研磨、FIB加工、アルゴンイオンビーム加工、ミクロトームなど、原子スケールからマクロスケールまでの分析に適した試料調整を行います。

  ダメージの入りやすい高分子材料に適したクライオミクロトーム・FIB､リチウムイオン二次電池材料やネオジム磁石では、必須となる大気非暴露環境下での調整にも対応いたします。

物理分析の主な評価項目と解析手法（当社保有技術）

形態観察

表面化学、状態分析

評価項目：結晶構造解析

評価項目：組成分析

評価項目：物性評価

評価項目：作業環境分析・調査

当社の論文および学会発表例