1994 Fiscal Year Annual Research Report

凝固過程の高精度計測と能動的制御

Research Project

Project/Area Number	05239104
Research Institution	Tokyo Institute of Technology
Principal Investigator	黒崎晏夫東京工業大学, 工学部, 教授 (70016442)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	服部賢長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (70016426) 一宮浩一山梨大学, 工学部, 教授 (30037923) 尾添絋之九州大学, 機能物質科学研究所, 教授 (10033242) 前川透東洋大学, 工学部, 助教授 (40165634) 横井秀俊東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (90166869)
Keywords	炭酸ガスレーザ照射 / 樹脂・金型界面熱抵抗 / 非線形EHD対流 / 液体金属の融液振動 / 衝突噴流熱伝達 / 繊維強化複合材料の熱物性 / 高精度計測 / 能動的制御
Research Abstract	本年度は各分担課題について検討を進め、以下のような結果を得た。 (1)温度分布と分子配向分布の能動的制御による高分子材料の超高精度射出成形法の研究(黒崎)では、射出成形金型に赤外線透過窓を取り付け、成形中の樹脂に炭酸ガスレーザを照射することで高分子配向層の消去、転写性の向上を図る手法を提案し、その有効性を確認した。 (2)射出成形における流動樹脂内温度分布および金属壁面との熱伝導率の計測(横井)では、金型に設置したすりガラス面と樹脂との接触状況の可視化解析に加えて、同時多点温度分布計測に基づくFEM逆問題解析によって圧力、温度、面粗さの界面熱抵抗への影響を明らかにした。 (3)電場・磁場を用いた融液の流動・伝熱過程の能動的制御による材料製造プロセスの高度化の研究(前川)では、融電性流体に電場を掛けた場合の非線形EHD対流の発生問題を解析し、対流発生曲線を求めるとともに、イオン移動度の測定を行い、分子動力学法によりイオン移動度とイオンクラスターの解析を行った。さらに、二元半導体の結晶成長を数値解析し、Ra数と凝固界面形状の関係を明らかにした。 (4)単結晶成長にかかわる伝熱流動特性と磁場の関連(尾添)では、液体金属のベナ-ル対流の振動原因は複数のロールセルの干渉によること、Cz法で水平一様磁場を加えた場合、ルッボ回転は対流を幾分促進すること、封液付きCz法の融液振動は円形渦の移動によることを明らかにした。 (5)スラブ直送圧延用エッジヒ-ティングの高度化に関する研究(一宮)では、連続鋳造後の高温鋼片の温度均一化のために、衝突噴流と多孔性材料を併用するという基本的考えに基づき、まず環状衝突噴流熱伝達の特性を実験的に整理した。感温液晶と画像処理による温度計測、熱伝導と熱放射を考慮した正味熱流束を評価し、各ノズル・衝突面間距離に対し、管径比、レイノルズ数を含めた実験式を求めた。一部、基本的モデルに基づく数値解析を行った。 (6)繊維強化複合材料の熱物性値の最適化(服部)では、繊維強化複合材料の設計のための要素技術として、繊維軸に直交する方向の熱伝導率について、繊維自体を熱源および温度センサとする測定法を示し、この方法によって得られる結果の精度を検討した。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] 黒崎晏夫、佐藤勲、斉藤卓志: "炭酸ガスレーザを用いた直接加熱による射出成形品表層部の流動配向の緩和とその可視化" 成形加工シンポジア'94. 82-85 (1994)
[Publications] 横井秀俊、河村達次: "溶融樹脂と金属面との熱抵抗の同定" 成形加工シンポジア'94. 150-153 (1994)
[Publications] Haga,M.and Maekawa,T.: "Effect of Electric Field on Marangoni Convection under Microgravity" JASMA 日本マイクログラビティ応用学会原著論文. 12-1. 19-26 (1995)
[Publications] Iwamoto,M.,Hashimoto.T.,Ito,K.and Ozoe,H.: "Numerical Computation of Liquid Encapsulated Czochralske Bulk Flow in Comparison with Flow Visualization" J.Chem.Eng.Japan. 27. 344-350 (1994)
[Publications] Ozoe,H.and Iwamoto,M: "Combined Effects of Crucible Rotation and Horizontal Magnetic Field on Dopant Concentration in a Czochralski Melt" J.of Crystal Growth. 142. 236-244 (1994)
[Publications] 一宮浩市、松本弘: "比較的狭い隙間における層流環状衝突噴流の伝熱流動特性" 日本冷凍協会論文集. 11. 289-298 (1994)

1994 Fiscal Year Annual Research Report

凝固過程の高精度計測と能動的制御

Principal Investigator

黒崎 晏夫 東京工業大学, 工学部, 教授 (70016442)

Research Products

[Publications] 黒崎晏夫、佐藤 勲、斉藤卓志: "炭酸ガスレーザを用いた直接加熱による射出成形品表層部の流動配向の緩和とその可視化" 成形加工シンポジア'94. 82-85 (1994)

[Publications] 横井秀俊、河村達次: "溶融樹脂と金属面との熱抵抗の同定" 成形加工シンポジア'94. 150-153 (1994)

[Publications] Haga,M.and Maekawa,T.: "Effect of Electric Field on Marangoni Convection under Microgravity" JASMA 日本マイクログラビティ応用学会原著論文. 12-1. 19-26 (1995)

[Publications] Iwamoto,M.,Hashimoto.T.,Ito,K.and Ozoe,H.: "Numerical Computation of Liquid Encapsulated Czochralske Bulk Flow in Comparison with Flow Visualization" J.Chem.Eng.Japan. 27. 344-350 (1994)

[Publications] Ozoe,H.and Iwamoto,M: "Combined Effects of Crucible Rotation and Horizontal Magnetic Field on Dopant Concentration in a Czochralski Melt" J.of Crystal Growth. 142. 236-244 (1994)

[Publications] 一宮浩市、松本 弘: "比較的狭い隙間における層流環状衝突噴流の伝熱流動特性" 日本冷凍協会論文集. 11. 289-298 (1994)

黒崎晏夫東京工業大学, 工学部, 教授 (70016442)

[Publications] 黒崎晏夫、佐藤勲、斉藤卓志: "炭酸ガスレーザを用いた直接加熱による射出成形品表層部の流動配向の緩和とその可視化" 成形加工シンポジア'94. 82-85 (1994)

[Publications] 一宮浩市、松本弘: "比較的狭い隙間における層流環状衝突噴流の伝熱流動特性" 日本冷凍協会論文集. 11. 289-298 (1994)