力学特性評価

  • 超高温特殊引張圧縮試験機

    装置名:超高温特殊引張圧縮試験機(島津製作所製:サーボパルサーEHF-2)

    用途:高温環境下での材料の強度特性(引張・圧縮等)を評価する。高周波誘導加熱による最高使用温度は2100℃-

  • 精密万能試験機

    装置名:精密万能試験機(島津製作所製:オートグラフAG-10TA)

    用途:引張・圧縮・曲げ・繰返し試験など様々な強度試験を行うことができる。電気炉を使用することにより、低融点材料の高温環境下での力学特性を評価することができる。

  • 単軸クリープ試験機

    装置名:単軸クリープ試験機(東伸工業製:RT-30)

    用途:最高1000℃までのクリープ試験が可能。試験片に伸び計を取り付けることで、クリープ曲線も取得できる。

  • 硬さ試験機

    装置名:マイクロビッカース試験機(Mitsutoyo製:HM-103)

    用途:材料の硬さ(ビッカース硬度)を測定する装置。低荷重で使用できるので、微小な領域の硬度も測定可能。

  • コイルばねクリープ試験機

    装置名:コイルばねクリープ試験機(島津製作所製)

    用途:低ひずみ速度のクリープ試験に特化した装置。コイル状の試験片のコイル間隔を光学的に測定するため、ひずみの分解能が高い。

組織観察

  • デジタルマイクロスコープ

    装置名:デジタルマイクロスコープ(Keyence社製:VHX-2000)

    用途:電動ステージが付属した光学顕微鏡。広範な視野の自動観察や深さ方向の3Dイメージングも可能。

  • 偏光顕微鏡

    装置名:偏光顕微鏡(Carl Zeiss社製:Axio Imager)

    用途:偏光機能を有する光学顕微鏡。偏光観察では鏡面の試料で結晶粒の観察が可能。

  • 極低加速電圧走査電子顕微鏡

    装置名:極低加速電圧走査電子顕微鏡(Carl Zeiss社製:Ultra55)

    用途:反射電子像観察や、極低加速電圧での表面観察が可能なFE-SEM。非導電性試料の観察も可能。EBSD(結晶方位解析)やEDS(元素分析)も付属している。

  • DualBeam顕微鏡

    装置名:DualBeam顕微鏡(FEI社製: Varsa 3D )

    用途:SEM観察とFIBによる切削を同時に行うことができ、任意の位置からのTEMマイクロサンプリングが可能。

  • 分析装置付きDualBeam顕微鏡

    装置名:分析装置付きDualBeam顕微鏡(FEI社製: Scios )

    用途:SEMとFIBのDualBeam装置であり、種々の二次電子・反射電子検出器に加え、EBSD、EDSも付属。さまざまな観察像のシリアルセクショニングによる3D観察が可能。

  • 走査透過電子顕微鏡

    装置名:走査透過電子顕微鏡(FEI社製:Tecnai F20)

    用途:電界放射電子銃とエネルギー分散型X線検出器を搭載した分析電子顕微鏡。3次元トモグラフィー解析やプリセッション電子回折も可能。

  • 原子分解能分析電子顕微鏡

    装置名:原子分解能分析電子顕微鏡(日本電子製:JEM-ARM200F)

    用途:球面収差補正装置を搭載した走査透過電子顕微鏡。原子分解能でのEDSなども可能。

  • 収差補正透過電子顕微鏡

    装置名:収差補正透過電子顕微鏡(FEI社製:Titan)

    用途:球面収差補正装置に加えてモノクロメータを搭載した走査透過電子顕微鏡。300kVでの観察やEELS測定も可能。

分析・解析

  • 有限要素解析ソフトウェア

    装置名:ANSYS

    用途:有限要素解析による応力・ひずみ分布のシミュレーションなど。

    コイルばね試験片中の応力分布

  • 三次元再構築計算ソフトウェア

    装置名:Amira

    用途:電子顕微鏡観察で取得した画像から再構築計算を行い、3Dボリュームの描画する。

    Fe-Ni-Al合金中のβ/β’二相組織

  • 結晶方位解析ソフトウェア

    装置名:OIM Analysis

    用途:EBSDで取得した結晶方位情報を可視化、解析するソフト。

    フェライト系耐熱鋼の結晶方位分布図

  • 熱平衡状態計算ソフトウェア

    装置名:Thermo-Calc

    用途:様々な元素の熱力学データベースを基に、任意の化学組成の材料の熱平衡状態図計算を行うソフト。

    Fe-9wt.%Cr-V擬二元系状態図

  • 拡散変態・析出予測ソフトウェア

    装置名:DICTRA

    用途:Thermo-Calcに使用する熱力学データベースに加えて、拡散定数のデータベースを組み合わせることで、拡散に伴う相変態や析出をシミュレートするソフト。

    ニッケル基合金中のLaves相の成長挙動

  • 組織形成予測ソフトウェア

    装置名:組織形成予測ソフトウェアTC-PRISMA

    用途:Thermo-CalcとDICTRAの計算をベースとして、析出相の分散状態やTTP図の作成までを行うソフト。

  • 分子動力学計算ソフトウェア

    装置名:分子動力学計算ソフトウェアSCIGRESS

    用途:分子軌道計算、分子動力学計算を行うソフトウェア。当研究室では、粒界エネルギーの計算に使用。

  • 内部摩擦測定装置

    装置名:内部摩擦測定装置(日本テクノプラス株式会社製:EG、JE)

    用途:各種材料の内部摩擦・ヤング率・剛性率を測定できる。自由共振式と片持共振式の2種類の方法で測定が可能。最高1000℃までの高温での測定も可能。

  • X線背面反射ラウエ装置

    装置名:X線背面反射ラウエ装置

    用途:単結晶試料の結晶方位解析に用いる。フィルム式

  • X線回折装置

    装置名:SmartLab

    用途:X線の回折情報から結晶構造の同定や格子定数の測定、転位密度評価などを行う。

熱処理炉

  • 卓上型高温管状炉

    装置名:卓上型高温管状炉(東京硝子器械製:FSR-430)

    用途:最高温度1500℃の管状電気炉。

  • 回転チャンバー付き高周波誘導溶解炉

    装置名:回転チャンバー付き高周波誘導溶解炉(SKメディカル製:MU-αIV)

    用途:回転チャンバーを備えた高周波溶解炉。真空中で溶解し、水冷鋳型にキャストすることで100g程度のインゴットが得られる。

  • 高周波溶解炉

    用途:高周波誘導加熱により各種材料の溶解、単結晶育成を行うことができる。また、回転装置を装備しているため、溶融回転法による結晶粒界の作製も可能。 最高使用温度4000℃

  • 真空電気炉

    用途:真空条件の下での熱処理を行うことができる。最高使用温度約1000℃、RPとDPの2段で真空引きを行う。


  • 焼成炉

    装置名:焼成炉(モトヤマ製:SUPER-BURN SL)

    用途:セラミックス粉末の成形体などの焼結に用いる。最高使用温度1600℃。大気炉

  • 赤外線イメージ炉

    装置名:赤外線イメージ炉(アルバック製)

    用途:赤外線による急速加熱が可能な熱処理炉。試料を熱電対に直接溶接することで試料の温度により炉の温度を制御する。RPとターボポンプにより真空引きを行う。ガス置換も可能。

  • ブリッジマン炉

    用途:単結晶育成方法の一つであるブリッジマン法により単結晶育成が可能な熱処理炉。電気炉を移動させることにより、石英管内のモールドに入れた金属バルクを溶融し、単結晶化させる。

試料作製

  • TEM用イオンミリング装置

    装置名:TEM用イオンミリング装置(E.A. Fischione Instruments社製:TEM Mill Model1050)

    用途:FIBによって導入された表面ダメージ層などを除去する、TEM試料の仕上げに使用する装置。

  • 電解研磨装置

    装置名:電解研磨装置(Struers社製:TenuPol-5)

    用途:電解研磨によってTEM観察試料を作製する装置。

  • トライポッド研磨装置

    用途:SEMやTEMなどの顕微鏡試料の研磨に用いるトライポッドポリッシャー(治具)、回転研磨盤、倒立顕微鏡で構成される。回転研磨盤にはダイヤモンドの砥粒を埋めこんだシートを用いる。最終仕上げにはバフ研磨+コロイダルシリカによるメカノケミカル研磨を行っている。

  • ツインジェット電解研磨装置

    装置名:ツインジェット電解研磨装置(Fischione社製:Model 120)

    用途:金属材料のTEM試料作製のために用いる。電解研磨液を薄片試料の両側からジェットすることで試料に小さな穴を開ける。その周りをTEMで観察する。

  • ディンプルグラインダー

    装置名:ディンプルグラインダー(Gatan社製:Dimple Grinder Model 656)

    用途:シリコンやセラミックスなどツインジェット方式でTEM試料を作製できない場合、イオンミリングによる試料作製を行っている。イオンミリングによる試料作製の前処理として薄片試料にダイヤモンド砥粒によるくぼみを付ける装置。

  • 精密イオンポリシングシステム

    装置名:精密イオンポリシングシステム(TV観察システム付)(日本電子データム社製:AT-12311)(Gatan社製:PIPS)

    用途:電解研磨方式において作製が困難な試料において、アルゴンイオンによる研磨によりTEM試料を作製する。CCDカメラによりTVモニタで研磨状況を確認することができる。

  • カーボン蒸着装置

    用途:導電性のない試料の電子顕微鏡観察の際には、試料のチャージアップを防ぐためにカーボンなどの導電性膜を付けて観察を行う。本装置はカーボンロープを加熱することによって試料表面にカーボンを蒸着する。

工作機械

  • 放電加工機

    装置名:放電加工機(三協エンジニヤリング社製:DE-35-3T)

    用途:放電加工による引張試験片やφ3mmの観察試料などの打ち抜きが可能。

  • 低速ダイヤモンドカッター

    装置名:低速ダイヤモンドカッター(Buehler社製:アイソメット)

    用途:各種試料の切断機。低速で行うことができるため、加工ひずみを導入したくない場合に用いることが多い。

  • 精密切断機

    精密切断機(Buehler社製:アイソメット4000)

    用途:ダイヤモンド刃やSiC刃を用いることで各種試料を精密に切断することができる。

  • 切断機

    装置名:切断機(マルトー製:金属用ラボカッターMC-122)

    用途:ロッドや板など比較的大きな試料の切断で用いる。手押し式。

  • 精密切断機

    装置名:精密切断機(マルトー製:クリスタルカッター・ノバⅡ型)

    用途:各種試料の精密切断に用いる。比較的大きな試料においても切断可能。ノッチブレード(厚さ0.1mm)取り付け可能。

  • 旋盤

    引張試験片の加工などに用いる。


  • ねじ切り旋盤

    用途:つかみ部をねじ式にする引張試験片のねじ部の加工に用いる。


  • 一軸加圧プレス機

    用途:セラミックス焼結体の成形体を作製する際に用いる。また、平板引張試験片の打ち抜きなどにも用いる。

  • 遊星型ボールミル

    装置名:遊星型ボールミル(フリッチュ社製:P-6)

    用途:金属粉末やセラミックス粉末などの混合に用いる。

© 2011 Nakashima Laboratory.