研究室内の設備で大概のことはできます。装置が空いていればお越しいただいて利用いただくことも歓迎です。 紹介している装置・技術指導にご興味があればご連絡ください。
電気炉・乾燥装置
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モトヤマ スーパーバーン(初代): 高温(1500℃)のガラス溶融に使用している。
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モトヤマ スーパーバーン:最近のスーパーバーンは主にセラミックスの合成に使用。
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自作溶融炉: SiCヒータを使用しており、ガラス溶融に使用。自作のためメンテナンスが容易。数年前にスーパーバーンをまねて扉を取り付けた。窒素導入可能。
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箱型炉(いすゞ製作所):5台同じものを結晶化に使用している。炉体温度と試料温度をDAQで収集している。
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雰囲気置換管状炉:自作で主に水素アルゴンを導入し、電池の活物質合成に使用。
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乾燥器:アズワン製で試料や器具の乾燥に使用する。複数台あります。
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真空乾燥器:主に電池材料の乾燥に使用
加工装置
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ダイヤモンドカッター:マルトーミリオンカッター セラミックス・金属の裁断に使用
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ドクターラップ:ガラスの研磨に使用
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自動乳鉢:アズワンで購入、ダンシングミルなるもので、動作している様子がとてもユニーク。ガラスの粗粉砕に使用
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遊星ボールミル:フリッチュplemiumline-P7 1100回転まで対応する。微粉を得るのに使用する。このほかにClassic Line P-7もある。
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ボールミル架台:アズワンで購入、多量の粉砕をするときはこちらを使用
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油圧ハンドプレス:錠剤成型に使用
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ロータリーエバポレータ:主にスラリーの乾燥に使用
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ロールプレス機:二次電池の電極プレスに使用
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自転公転ミキサー:「あわとり煉太郎」と呼ばれている。粉体・スラリーの均一混練に使用
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ガスバーナーと抵抗溶接機:熱電対や白金ルツボの修繕に使用
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レーザーパターニング装置:本研究室学生のテーマで欠かせない装置。光源は1080nmのYbファイバレーザで顕微鏡に導入してステージ上のガラス試料の任意の部位に照射し結晶化を行う。 これ以外にもいくつか派生モデルがある。
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3Dプリンタ XYZプリンティング Novel 1.0: フィラメントタイプのMF-500とは異なり、紫外硬化樹脂による光造形タイプ。精度を求めるならこちらを使う。
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3Dプリンタ XYZプリンティング ダヴィンチ 1.0 Pro : MF-500より大きいのが作製したくなったので導入した。本間の教員室にあったが、学生居室に引っ越し。冷蔵庫の隣にあるのでしばしば電子レンジと間違われる。
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卓上CNC:ローランドiModela、3Dプリンタに加えて卓上CNCで部品を作るのに使用する。時折、イレギュラーな使い方ではあるが、プリント基板を製作することもある。
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Raspberry piとArduino:いわゆるシングルボードPCとマイコンである。GPIOに熱電対アンプ等をつないだり、PythonでLCRメーターを制御したりと、様々なことができる。Wifi, BTが内蔵になったので、LAN経由で遠隔で実験できたりもする。最近は測定器に多用している。
製膜装置
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マグネトロンスパッタ装置:アルバック製、金属・セラミックスの成膜に使用
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イオンコーター:金、銀ターゲット、SEM試料のコートや電極形成に使用
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カーボンコーター: シャーペンの芯を原料にして真空中での通電加熱で、試料表面に炭素の導電コートをするのに使用する。
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スピンコーター:モーターとドライバのみの格安自作構成(約3万円)、モーターはPICマイコンでPWM制御、PICマイコンを差し替えれば好みのプログラムで動作可能。
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ディップコーター:アイデン製 シリアル接続でPCでバッチ制御可能。ついでに縦型管状炉を取り付けて、焼成とコートを自動制御可能、試料を取り付ければあとは勝手にやってくれる。
熱分析装置
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熱重量示差熱分析装置(TG-DTA) Rigaku Thermo plus:主にガラス試料のガラス転移、結晶化温度、熱重量変化に使用している。
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熱重量示差熱分析装置(TG-DTA) Rigaku Thermo plus EVO2: こちらのTG-DTAは試料観察機能がついており、反応熱と形態変化を複合的に評価できる。
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示差走査熱量計(DSC) Rigaku Thermo plus EVO: DTAよりも高感度で、反応熱の解析、比熱測定に用いる。
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熱機械分析装置(TMA) Rigaku Thermo plus EVO2: 熱膨張測定、ペネトレーション法によるガラス転移点近傍の粘度族体に使用する。
機械的・電気的物性評価装置
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ビッカース硬度計:旧アカシ(ミツトヨ)製 材料の硬さやガラスの微小破壊試験に使用する。
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ナノインデンター(学内共同利用):アジレントG-200 表面の硬さ、弾性特性の評価に使用する。
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立方体共振法:自作で立方体のバルク試料における弾性定数・音速評価に使用。
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強誘電体評価装置:東陽テクニカFCE-1 強誘電体のヒステリシス測定に使用。バルクも測定出来るように10kVのドライバを搭載
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電気伝導・誘電率測定装置:LCRメータとインピーダンスアナライザにより試料の誘電率・電気伝導の評価に使用。電気炉も自動制御で温度依存性を評価できる。WindowsPC+Visual Studio(プログラムは本間の自作)でやっていたが、Raspberrypi+pythonの制御構成に変更した。
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インピーダンスアナライザ Bio-Logic SP-300 : 二次電池のインピーダンス解析に使用する。
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二次電池充放電試験機:北斗電工製 二次電池の充放電試験に使用し、同時に16ch可能。このほかにエレクトロフィールドの40Chに加えて、ポータブルの4chを持っている。学生実験では本間の自作定電流回路を用いている。
分光装置・光学特性評価装置
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分光光度計:島津UV3150 190~3000nmまで対応。拡散反射ユニットあり。
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蛍光量子効率測定装置:浜松ホトニクス製 可視域における蛍光の量子効率を測定できる。
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3次元分光分析顕微鏡:東京インスツルメンツNanofinder ラマン散乱光や蛍光の顕微分光イメージを測定できる。カタログでは空間分解能150 nmとのこと。特にレーザーパターニングした部位の結晶性と配向の評価に使用している。
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分光エリプソメーター:HORIBA MM-16 屈折率の分散や薄膜の屈折率・膜厚評価に使用
電気光学効果評価装置:顕微鏡を改造しセナルモン法にて電気光学効果を評価
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プリズムカプラ:メトリコン製 特定波長(633nm)の屈折率あるいは光学膜厚を精度良く決定できる。
微構造形態観察・構造評価装置・組成分析装置
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偏光顕微鏡:オリンパスBX-51 結晶化試料の複屈折を観察。
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実体顕微鏡:オリンパス 試料の外見を観察するのに用いている。
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複屈折イメージング顕微鏡:東京インスツルメンツ製 複屈折と遅相軸の向きを液晶リターダーを使って定量マッピングできる。
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共相点レーザー顕微鏡:オリンパス・島津製 AFMより広範囲で深い領域の形態評価に使用
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走査型電子顕微鏡:キーエンスVE-8800 高倍率でのセラミックスの形態観察に使用
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エックス線回折装置(共同利用):リガクのUltimaIV 結晶化ガラスの定性分析・結晶構造解析に用いる。二次電池セルアタッチメント、加熱用炉体ユニットを保有している。
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走査型X線光電子分光装置:アルバック・ファイ VersaProbe Phi5000 2012年に本学ものづくりPJで導入した共同利用設備。いわゆるマイクロXPSである。数μmの領域の結合状態を評価する。
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ICP発光分光分析装置 SPECTROBLUE FMX36: 組成分析に使用する。