Vol.5 No.1 2012

28/84

シンセシオロジー 研究論文−25−Synthesiology Vol.5 No.1 pp.25-35(Feb. 2012)1 はじめにマグネシウム(Mg)は、その比重が1.8 g/cm3と鉄(比重:7.8 g/cm3)に比べて1/4、アルミニウム(比重:2.7 g/cm3)に比べて2/3という代表的な軽量金属であり、自動車等輸送機械への使用により、大きな二酸化炭素削減効果が期待されている。我が国において輸送機械が年間に排出している二酸化炭素は、2億5千万トンと見積もられており、その55 %を自家用車が占めている[1]。各種の自動車部材を軽量化することで仮にその重量を3/4に軽減することができれば燃費は約20 %向上し、自家用車だけでも2億5千万トン×0.55×0.2=2,750万トンの二酸化炭素の排出を削減できることとなる。このような環境負荷低減効果に優れたMg材料の利用研究は、ヨーロッパや米国において国家政策として大規模に行われており、EUの「EUCARプロジェクト」やドイツの「SFB390プロジェクト」、米国の「USCARプロジェクト」等が広く知られている。しかし、実際の自動車一台あたりのMgの使用量は、2005年度の時点で、先進的なヨーロッパにおいても6 kgといまだ限定的ではある。日本での使用量は2 kgであり、これよりもさらに少ない状態にある[2]。Mgは酸素親和性が高く、酸化物(非金属介在物)として存在する不純物酸素が、強度や疲労寿命等の機械的特性に悪影響を及ぼすことが知られており[3][4]、これが自動車用をはじめとする各種構造部材へのMgの使用量増大の障害となっていると考えられる。また、Mgに関しては工業的な酸素分析方法が確立されておらず、試験片の鋳肌観察や、CTスキャン画像内の酸化物の目視等の精度や正確さに欠ける方法で評価が行われているのが現状である。こ柘植 明*、兼松 渉マグネシウムおよびその合金中の不純物酸素を対象とする簡便かつ信頼性の高い分析手法を開発した。今回、分析対象の不純物酸素を直接分析するのではなく、不純物酸素が含まれる酸化物の部分を試料から分離した後に酸素分析を行うという「多段階昇温法」を考案した。酸化物中の酸素の分析は、金属中酸素の分析手法として広く用いられている不活性ガス融解-赤外線検出法を用いて試験装置毎の温度校正を行うことで、十分な精度での分析が可能であることを実証した。また、これらの研究開発と併行して国際標準化の準備を進めた。韓国への技術協力により日韓両国で整合性のあるデータが得られることを示し、ISO専門委員会への提案を円滑に進めることができた。マグネシウムおよびその合金中の不純物酸素分析手法− 研究開発と併行した国際標準化への取り組み −Akira Tsuge* and Wataru KanematsuAn analysis method for oxygen impurity in magnesium and its alloys- International standardization activity in parallel with R&D -A simple and reliable analysis method has been developed to measure oxygen impurity in magnesium (Mg) and its alloys. Instead of directly analyzing oxygen impurity of an analyte, a multi-step heating-up method has been invented, in which oxide, compound of oxygen impurity with metals, is first separated from an analyte and then oxygen content analysis is carried out. The oxygen analysis of the oxide has been performed by Inert Gas Fusion-Infrared Absorptiometry widely used as a method for oxygen analysis in metals. We verified that analysis with adequate accuracy can be achieved with temperature calibration of each equipment. In parallel with R&D of the analysis method, we performed international standardization activity. It has been shown that consistent data can be obtained both in Japan and Korea through our technical assistance to Korea, and a proposal to the ISO technical committee for Mg and its alloys has been submitted smoothly.キーワード:マグネシウム、マグネシウム合金、酸素分析、不活性融解-赤外線検出法、多段階昇温、国際標準化Keywords:Magnesium, magnesium alloy, oxygen analysis, inert gas fusion-infrared absorptiometry analysis, multistep heating procedure, international standardization産業技術総合研究所 計測フロンティア研究部門 〒463-8560 名古屋市守山区下志段味穴ヶ洞 2266-98Reseach Institute of Instrumentation Frontier, AIST 2266-98 Anagahora, Shimoshidami, Moriyama-ku, Nagoya 463-8560, Japan *Original manuscript received September 9, 2011, Revisions received November 15, 2011, Accepted November 22, 2011

※このページを正しく表示するにはFlashPlayer9以上が必要です