基础评价研究所

融合创新技术和传统工艺的分析・评价
基础评价研究所一直以来支持着开启材料智慧的三井金属集团的基础。

近年,在材料开发方面,不管是微小领域还是材料整体,信息获取变得尤为重要。同时,分析・评价技术也要紧跟趋势保持进步才能产出更先进的材料。

基础评价研究所专长于分析・评价技术,负责为全公司的产品制造和开发提供支持。

我们今后也会不断磨练技术来辨明新材料的功能和特性,支撑起三井金属集团的现在和未来。

分析设备示例:FE-STEM
通过高分辨率查明物质的形状、构造、组成和电子状态。

分析・评价技术的介绍

ICP-OES、ICP-MS

ICP(高频电感耦合等离子体)-OES是将样品导入到等离子体中,通过测定激发・发光之后各元素发光强度求出样品中各元素含量的设备。而ICP-MS是将离子化的样品按照质量进行分离后测定离子数从而求出样品中各元素含量的装置。

基础评价研究所会根据元素含量和物质的性质来区分使用不同设备,从而提供更准确的分析值,为全公司的研究・开发做出贡献。

基础评价研究所的分析例
ICP-OES:原料、产品中金属元素的定性分析、定量分析
ICP-MS:原料、产品中的超微量元素分析

 

XRF

XRF(X射线荧光光谱分析设备)是通过X射线管球发出的连续X射线照射样品,测定样品中元素所产生的二次X射线中固有(特性)X射线的设备。XRF是可以进行快速且非破坏性分析的设备,在基础评价研究和三井金属各据点中应用于有害元素甄别和工程管理。

基础评价研究所的分析例
・产品中贵金属的定量分析
・原料、产品的定性分析

气体分析设备

气体分析设备是将固体样品高温加热,通过红外线检测器和热传导率检测器测定气化元素(O、N、C、S)的设备。
基础评价研究所使用的气体分析设备有2种,主要用于检测产品氧化程度和杂质混入情况。

基础评价研究所的分析例
・产品、开发品的定量分析

 

FT-IR(傅里叶变换红外线谱仪)

FT-IR是以红外线照射样品,检测其透过光量和反射光量的设备。可以用于推测化合物的部分构造。基础评价研究所运用各种手法,能够根据样品的特性进行检测。为此,作为异物解析和材料特性评价的第一步,FT-IR发挥着十分积极的作用。

基础评价研究所的分析例
・金属表面的有机物、异物的结构分析和定性分析

 

显微拉曼光谱仪

显微拉曼光谱仪是通过激光照射样品,检测其产生的拉曼散射光的设备,可以用于确定样品的分子构造及评价结晶度。显微拉曼光谱仪不需要接触且不破坏样品就可以检测固体(除金属外)、液体、气体。
基础评价研究所中显微拉曼光谱仪主要用于非晶体材料的结晶度评价和对微米级别微小异物的结构分析等。

基础评价研究所的分析例
・非晶体材料、有机物、微小异物的结构解析和成分分析

 

气相色谱分析(GC, GC-MS)

GC是将液体和气体中所含成分气化后,按色谱柱分离,利用各种检测器进行成分的定性、定量检测的设备。包括无机气体和有机成分等,GC能够检测的成分种类繁多。检测器中的质量分析器(MS)可以推测出成分的结构式。

因其可检测的成分种类范围较广,不仅仅是基础评价研究所,三井金属的各据点也将其用于工程管理和需管控物质的评价。

基础评价研究所的分析例
・金属表面有机物的定性分析
・工程中所产生气体的定性分析
・需管控物质的定性和定量分析

 

液相色谱(LC, LC-MS)

LC是将液体样品按色谱柱分离,通过各类检测器进行成分的定性、定量检测的设备。通过提炼等预处理,LC也可以检测固体样品。检测器中的质量分析器(MS)可以推测出成分的结构式。
基础评价研究所主要将其用于分析样品中的有机成分。因其可检测的成分种类范围较广,不仅仅是基础评价研究所,三井金属的各据点也将其用于工程管理和需管控物质的评价。

基础评价研究所的分析例
・工程液中添加剂的定量分析
・产品表面有机物的定性分析

 

核磁共振光谱分析装置(NMR)

NMR是以收音机或电视中所用波长的电波照射磁场中的样品时,检测样品中特定元素释放出的微弱电波,从而获得该元素周边信息(化学形态、分子运动、扩散等)的装置。因其可以对元素进行选择,也可以对物质中所含杂质元素的周边结构进行解析。此外,NMR还可以对应液体、液晶、单晶体、微晶体、非晶体粉末等各类形态的物质。
在基础评价研究所中,从溶液中的有机物到固体材料的化学形态,NMR可测定分析的材料范围广泛,用于解析物质结构进而发现新功能。

基础评价研究所的分析例
・触媒活性点周边的结构解析
・有机物的分类确认

 

原子分辨率分析电子显微镜(FE-STEM&EDS, EELS)

FE-STEM是能够通过高分辨率观察・评价物质的形状和晶体结构的装置。FE-STEM装配高性能的EDS和EELS,因此还可以查明元素分布、构成、电子状态。基础评价研究所拥有的FE-STEM具备亚埃级空间分辨率,可以观察・解析到原子级别。
基础评价研究所主要对样品的形状、构成分布、晶体结构、化学状态进行解析,评价新材料的物质性质。

基础评价研究所的分析例
・形状・形态的观察、微粒子的三次元分布评价
・尺寸评价(薄膜厚度、粒子大小等)
・结晶度评价(晶体粒尺寸、配向性、晶体结构种类确认)
・异物・缺陷评价(形态观察、元素分析、应力・变形评价)
・物质性质评价(样品的电子状态、化学结合状态的测定)

 

光电子光谱装置(PES)

PES是以X射线或紫外线照射固体,测定其因光电效果向外飞出的电子的运动能量分布,从而检测固体的电子状态的装置。该装置可以评价存在于样品表面深度数nm~30nm的元素种类、存在量、化学结合状态。此外也可以通过利用Ar离子的离子蚀刻检测距离表面的深度方向分布。

基础评价研究所使用具备多种能量的X射线(XPS、HAXPES)和紫外线(UPS),从样品的元素种类和化合价价数、结合状态评价等解析物质结构进而发现新功能,为新材料的研发提供支持。

基础评价研究所的分析例
・样品表面的化学形态・生成物解析
・样品的深度方向元素分布・获取化学状态信息
・大气非暴露控制下的样品导入・评价

 

X射线衍射装置(XRD)

XRD是在样品上照射一定波长的X射线时,根据物质的原子・分子的排列状态散射・干扰而产生的衍射现象来解析原子・分子周期构造的装置。
XRD可测定的样品涉及多方面,且能够获得如晶体结构、化合物类别以及纳米粒子大小等诸多信息,是新材料开发常用的评价手法。
基础评价研究所拥有多种规格的XRD,运用多种评价手法,为各类新开发和课题解决做出贡献。

基础评价研究所的分析例
・样品的晶体结构解析(状态的分类确定、定量)
・样品结晶度・配向性的评价
・歪量・应力的评价
・室温至1500℃的结构变化(In-situ)评价
・膜状样品的密度・厚度测定(XRR)
・数nm~数十nm的结构(大小、形状)评价(SAXS)

 

所在地

公司名称 三井金属矿业株式会社 基础评价研究所
Mitsui Mining & Smelting Co.,Ltd. Materials
Analysis and Exploration Center
地址 〒362-0021 日本埼玉县上尾市原市1333番地2号
TEL 048-775-3405
E-mail
kisoken_ageo@mitsui-kinzoku.com

组织图

沿革

1949年(昭和24年)12月 于东京目黑区设立制炼部研究课
1951年(昭和26年)12月 改名为东京研究所
1959年(昭和34年)4月 迁移至东京三鹰市,改名为中央研究所
1981年(昭和56年)5月 实行研究开发本部制,创立电子材料研究所
1982年(昭和57年)6月 中央研究所、电子材料研究所、上尾技研工厂、资源研究室迁移至现所在地(埼玉县上尾市)
1987年(昭和63年)7月 事业推进部(微型电路、精密材料・加工)从研究开发本部分离
1989年(平成元年)6月 改名为综合研究所,创立基础技术研究所及应用技术研究所
1993年(平成5年)6月 废止基础技术研究所、应用技术研究所,综合研究所一元化
2003年(平成15年)4月 以更加迅速地开发新商品・新事业为目的改编为4中心制
2005年(平成17年)4月 设置CTO项目小组作为将研究・开发更高效事业化的组织,与技术统括本部内的综合研究所并列
2009年(平成21年)4月 为了应对急速变化的事业环境,从小组领队制改为主题领队制,同时改编为研究开发中心和分析技术统括中心2部分
2011年(平成23年)7月 通过公司整体的组织改编,作为综合实验室推进全社课题
2014年(平成26年)4月 分割综合研究所,创立专长于分析・评价技术的基础评价研究所