機能性材料
機能性材料に関係する課題
- 課題インバーター・電源の損失と発熱を減らしたい（SiC・GaN への置き換え）Si の IGBT・MOSFET を、ハイブリッド SiC・SiC MOSFET・GaN HEMT に替えると、鉄道・電…
- 課題ヒートシンクの大きさを熱抵抗から計算して選びたいヒートシンクの選び方を、熱抵抗の計算例（発熱10W・40W）で解説。必要な熱抵抗の出し方、自然空冷と強制空冷の判断、フィ…
- 課題ベアリングのグリースの量と補給間隔を決めたい（グリースアップの計算・温度の補正・入れすぎの注意）ベアリングにグリスを入れる量と補給間隔の決め方を計算例で解説。初期封入量の目安とV＝K×W、補給量の式0.005DB、補…
- 課題全固体電池など次世代電池を製品に採り入れたい今のリチウムイオン電池を全固体電池などに替えたいとき、酸化物系・硫化物系の全固体電池、半固体電池、全固体のナトリウムイオ…
- 課題制御盤・筐体の中の結露を防ぎたい制御盤・筐体の中の結露を、露点と冷える面、湿気の入り口（すき間・電線管・換気口）、盤用クーラーに分けて整理。盤内ヒーター…
- 課題小型化で部品の温度が上がる小型化で、1つの部品だけが熱い・筐体の中に熱がこもる・表面が熱い・寿命が心配・小さくする前に知りたい、の5つの症状を、熱…
- 課題樹脂製品をバイオ由来・生分解性の材料に替えたいPP・PE・PS・PET を、バイオPE・バイオPET、PLA、PBS・PBAT、PHBH に替えるときの耐熱・成形・分…
- 課題照明・バックライトの明るさのむらをなくしたい（導光板・拡散）照明・バックライト・表示パネルの明るさのむら（入光部のホットスポット、LED の粒が見える玉見え、薄型・狭額縁での端の暗…
- 課題磁石の減磁を防ぎたい（熱減磁・逆磁界・錆）モーターやセンサーの磁石が弱くなる原因を、高温による熱減磁・大電流の逆磁界・錆・割れや欠け・着磁不足や測り方の違いに切り…
- 課題絶縁破壊を防ぎたい（絶縁距離・耐電圧の決め方）基板・機器の空間距離と沿面距離を IEC 60664-1 の表で決める手順を、作業電圧400Vの電源基板の計算例で示し、…
- 課題装置の排熱や振動で発電したい（熱電素子・圧電素子）工場の配管やモーターの排熱・振動で無線センサー1台を動かせるかを、消費電力と発電量を比べる計算例（編集部の試算）で示し、…
- 課題装置の騒音を遮音・吸音で下げたい防音カバーを付けても下がらない、低い音だけ抜ける、囲うと熱がこもる、作業場が85dBを超える、どの機械の音か分からないと…
- 課題配管・装置の保温・保冷を効率よくしたい（断熱）燃料代が下がらない、バルブが裸のまま、保冷の結露・着氷、保温材の濡れと保温の下の腐食（CUI）、狭くて厚い保温材を巻けな…
- 課題電磁波シールドを軽く・薄くしたい金属の筐体のシールドを軽く・薄くしたいとき、樹脂＋シールドめっき・導電塗装・真空蒸着・導電性樹脂・シールドフィルムを、軽…
- 課題静電気のトラブルを防ぎたい電子部品の静電破壊、ほこりの付着、フィルムの巻き込み、粉体の着火。静電気のトラブルを症状から切り分け、除電器・接地・帯電…
- 課題高周波・高速信号の伝送損失を減らしたい（低誘電材料）高速・高周波の信号の伝送損失を減らしたいとき、FR-4 とふつうの銅箔からの置き換え先（熱硬化性の低損失積層板・フッ素樹…
- 課題軽くすると振動・騒音が増える製品を軽くしたらカバーが鳴る、ある回転数で共振する、音が漏れる。原因は剛性・質量・減衰の変化です。リブ・構造最適化、制振…
- 課題センサーを小さく組み込みたいセンサーが入らない、配線を通せない、小さくしたら値が乱れる、組み込むとずれる。センサーを小さく組み込む課題を、MEMS・…
- 課題小型のまま出力を上げたい出力を上げると巻線が熱くなる、同じ大きさでトルクが足りない、高回転で鉄心が熱いといった小型・高出力化の課題を、冷却、高占…
- 課題摩擦損失を減らしたい起動が重い・ガタガタ動く、消費電力が大きい、焼き付くといった摩擦の悩みを、ストライベック曲線で原因から整理。潤滑油の見直…
- 課題モーターの損失を減らしたいモーターの損失は、銅損・鉄損・機械損などに分けられ、どれが大きいかで効く対策が変わります。4kW モーターを例に、効率ク…
- 課題電源の変換効率を上げたい電源が熱い、軽い負荷で効率が低い、周波数を上げたら効率が落ちた。変換効率が上がらない原因を損失の内訳から切り分け、SiC…
- 課題摺動部がすり減る摺動部の摩耗を、アブレシブ・凝着・フレッティング・疲労の形と樹脂の摩耗に分けて整理。表面硬化、硬質皮膜・肉盛り、潤滑の見…
- 課題紫外線・薬品で劣化する屋外で樹脂が黄ばむ・ひび割れる、薬品で膨らむ・割れる（ソルベントクラック）、ゴムのシールが劣化する。原因の光酸化・膨潤・…
- 課題電池の劣化を抑えたいリチウムイオン電池の容量が早く減る、置くだけで劣化する、寒さや急速充電で劣化する、組電池の1本だけ劣化する、劣化の度合い…
- 課題柔らかいものをつかみたいロボットで柔らかいものをつかむと、つぶれる・形や大きさのばらつきでつかみ損ねる・跡が付く・布を1枚だけ取れない・力の加減…
- 課題反射を抑えたい・光を制御したい画面への映り込み、レンズのゴースト、機器の中の迷光など、光の反射の悩みを5つに分け、反射防止膜・モスアイ構造・アンチグレ…
- 課題撥水・防汚・防曇を持たせたい水滴が残る、指紋が付く、レンズが曇る、屋外で汚れる。原因は表面のぬれ性にあります。接触角と転落角の考え方、フッ素系・非フ…
- 課題燃えにくくしたい・発火を防ぎたい樹脂の部品が難燃規格に通らない、臭素系難燃剤をやめたい、電池や電装品からの延焼が心配。原因となる燃焼のサイクルと、リン系…
- 課題レアアースを使わずに作りたいネオジム磁石のモーターは、産出と精錬が中国に集中するレアアースを使い、価格や輸出規制の影響を受けます。重希土類を使わない…
機能性材料に関係する技術
- 技術SiC・GaN のパワー半導体SiC・GaN（と酸化ガリウム）のパワー半導体のしくみ、種類と耐圧による住み分け、使う場面、データシートの見方、ゲート駆…
- 技術エポキシ樹脂（熱硬化性樹脂の選び方）エポキシ樹脂の選び方。硬化のしくみ、主剤（ビスフェノール型・ノボラック型・脂環式）と硬化剤（アミン・酸無水物・潜在性）の…
- 技術グリース・固体潤滑（潤滑剤の選び方）グリースと固体潤滑剤の選び方。グリースの組成と潤滑の状態、ちょう度・増ちょう剤・基油の選び方、二硫化モリブデン・グラファ…
- 技術ペロブスカイト太陽電池（しくみ・種類・フィルム型の使い道と選び方）ペロブスカイト太陽電池を1ページに。ABX3 の結晶と層の重なりのしくみ、2009年に日本で生まれた経緯、フィルム型・ガ…
- 技術リチウムイオン電池（構造・種類・リン酸鉄系の選び方）リチウムイオン電池を1ページに。正極・負極・セパレーター・電解液の構造と充放電のしくみ、LFP（リン酸鉄）・NMC・NC…
- 技術圧電素子（ピエゾ素子）とは（しくみ・種類・選び方、インクジェットとディーゼルでの使われ方）圧電素子（ピエゾ素子）は、力を電気に、電気を動きに変える素子です。しくみ、ハード材とソフト材、積層の変位と発生力、インク…
- 技術放熱シート・グリス放熱シート・グリス（TIM）は、発熱部品と放熱部品のすき間の空気を埋めて熱を伝える材料。しくみ、グリース・シート・ギャッ…
- 技術断熱材（保温材の種類と選び方：グラスウール・ロックウール・けい酸カルシウム・ウレタン・エアロゲル）工業用の断熱材（保温材・保冷材）を1ページに。熱の伝わり方としくみ、グラスウール・ロックウール・けい酸カルシウム・発泡プ…
- 技術永久磁石（ネオジム・フェライト・サマコバの選び方）永久磁石を1ページに。Br・保磁力・(BH)max と減磁曲線・動作点、ネオジム・サマコバ・フェライト・アルニコ・ボンド…
- 技術潤滑油（粘度グレード・基油・添加剤の種類と選び方）：ISO VG・粘度指数・用途別の種類・劣化と管理潤滑油とは何かを、はたらき・しくみ（流体・混合・境界潤滑とストライベック曲線）・粘度（ISO VG と粘度指数）・基油と…
- 技術防振ゴム・制振材防振ゴム・ばね・ゲルで揺れを伝えない「防振」と、貼る制振材・制振鋼板で揺れを止める「制振」のしくみ、種類と選び方、カタロ…