| Project/Area Number |
20J10009
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 26050:Material processing and microstructure control-related
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
延 在鳳 大阪大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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| Keywords | 金属表面加工 / 微細構造 / レーザー照射 / 粉末還元焼結 |
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| Outline of Research at the Start |
所属する研究室では、特異拡張濡れ現象を生じさせる「表面微細クレバス構造」の作成手法として、レーザー照射および 酸化物粉末の還元・焼結処理といる2つの手法を手案している。本研究では、各手法による微細構造の形成機構を解明することを目的とする。レーザー照射による微細構造形成に関しては、 金属表面上のレーザー照射部で生じる溶融・スパッタの飛散・凝固等の連続的な高速現象に対して、ハイスピードカメラを用いてその場観察を行う。 酸化物粉末の還元・焼結処理による微細構造形成に関しては、 酸化銅粉末に対して様々な雰囲気下で還元・焼結を実施し、微細構造変化をリアルタイムで解析し、微細構造の形成機構を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、特異拡張濡れの最適化及び微細加工分野の発展を目指し、濡れ挙動を支配する微細構造に焦点を当て、レーザー照射と金属酸化物粉末の還元・焼結の各手法による表面微細クレバス構造の形成機構を明らかにした。
レーザー照射の手法においては、レーザー照射時に様々な金属表面で生じる現象変化をリアルタイム解析することに成功し、スパッタの飛散・溶融金属の放出および突起部の形成が確認され、それらが繰り返し生じることで表面微細クレバス構造が形成されることを明らかにした。この成果は、その内容を論文誌Materials Transactionsの第62号に‘In Situ Observations of the Formation of Surface Fine Crevice Structures Created by Laser Irradiation’という題名で発表した。さらに、当初計画にはなかったニューラルネットワーク（AI）手法を導入し、レーザー照射時に金属表面の溶融程度、スパッタ発生度およびそれによる微細構造に金属物性を関連付け、表面微細クレバス構造の形成に及ぼす金属物性の影響を明らかにした。
金属酸化物粉末の還元・焼結の手法においては、各温度別での酸化銅粉末の還元、焼結挙動をリアルタイム解析することに成功し、酸化物の還元による粉末粒子上の気孔の形成と焼結による粒子間の結合が複合的に合わさって表面微細クレバス構造が形成されることを明らかにした。本研究課題で上げられた初期の目的は全て達成しており、本研究で得られた研究成果をもとに、表面微細クレバス構造の制御技術の確立とともに表面微細クレバス構造による特異拡張濡れを用いた接合の応用範囲の飛躍的な拡大の実現が期待できる。
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| Research Progress Status |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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