マグネシウム材料中の微量元素定量法に関するJISおよびISO標準化 (環境科学系 上本道久)

マグネシウム材料中の微量元素定量法に関するJISおよびISO標準化

整理番号:2017-005


研究者名: 上本 道久(Michihisa Uemoto)
所  属: 理工学部 総合理工学科 環境科学系 教授
専門分野:分析化学、無機化学、環境動態解析、リサイクル
キーワード:ISO、ICP発行分析法、JIS、標準化、分析規格、マグネシウム合金

研究概要

本研究室では、日本工業規格(JIS)および国際標準化機構(ISO)の標準化のための要件を満たしたICP発光分析法によるマグネシウムおよびマグネシウム合金中の微量元素の定量法を開発しています。
これまでに、マグネシウム合金の分析試料の採取方法や、 ICP発光分析法によるマグネシウム材料中のスズ(Sn)、ベリリウム(Be)、カドミウム(Cd)の定量法がJISで規格化されました。現在は、希土類元素(La, Ce, Dy)を含む新合金の分析と国際標準化に取り組んでいます。
マグネシウム合金は、実用金属中で最軽量かつ金属としての強度も兼ね備えた素材であり、輸送機器分野等での需要増加が見込まれますが、マグネシウムに添加された金属元素を個別に定量する分析法が未確立、分析値の信頼性が未確認であるなど、微量元素定量法の分析規格が追いついていないのが現状です。材料標準および評価技術の標準化が国際的に望まれています。

従来技術に比べての優位性
共同分析により最適化された手法であり、多くのラボで信頼性のある分析が可能になります。国家標準として規定された手法であり、マグネシウム材料取引の際に、検査証明書の信頼性が担保できます。

相談に応じられるテーマ

  • 各元素に最適な分析方法・評価技術の提案
  • 金属材料中の微量元素の依頼試験

 

 

 

図1 マグネシウム材料の主な用途
出典: 日本マグネシウム協会ホームページ(http://magnesium.or.jp)

 

 

 

 

マグネシウム材料の標準規格

JIS H 2150:2006(純Mg), JIS H 2221:2006(合金),JIS H 2222:2006(合金)
ISO 8287:2011(純Mg), ISO 16220:2005(合金)
ASTM B92/92-11(純Mg), ASTM B94-13, B80-15,B90/90M-13, B91-12, B107/107M-13(合金)

 

マグネシウム材料の分析規格の手法開発
酸溶解‐直接噴霧導入‐ICP発光分析法による微量元素定量法を開発しました。
共同分析による最適化と標準プロトコルの構築を行い、主成分濃度2%(質量分率)の溶液を直接噴霧導入する手法を提案し、JISで規格化されました。

 

JIS規格化: Sn, Be, Cd 定量法
スパーク放電発光分光分析法
分析試料採取方法
 
ISO project 進行中: Sn, Hg, Be 定量法

応用例・用途

  • マグネシウム材料や製品の取引における信頼性確保
  • 高強度耐熱合金の開発の推進(化学組成と対応づけた物性の評価)

研究設備

  • 高速液体クロマトグラフ(HPLC)、原子吸光光度計(フレーム、ファーネス共用)
  • 熱分析装置、湿式化学実験室