2000 Fiscal Year Annual Research Report
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10211205
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
安田 秀幸 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (60239762)
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| Keywords | 強磁場 / 結晶組織選択 / 結晶配向 / 組織制御 |
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| Research Abstract |
1.一方向凝固における層状組織形成
包晶合金を高温度勾配で一方向凝固を行うと2相が成長方向に積層したバンド組織が形成されることが報告されている。周期組織が形成される機構として、2相の競合成長において本質的な成長形態、非定常な振動する対流の影響が指摘されていた。この二つの機構のいずれが支配的を明らかにするために強磁場を利用した。磁場強度が増加するにともない非定常な対流は抑制されているが、層状組織はより顕著に形成された。包晶系などの競合成長時の層状組織形成は本質的な成長形態であり、磁場の印加による外乱の低下・マクロ偏析の低下は安定した層状組織に寄与することが明らかになった。
2.磁気異方性を利用した配向組織形成
粗大化の過程に磁場がどうように影響するかを明らかにし、界面エネルギー、磁気的なエネルギーを考慮した結晶粒の粗大化のモデルを用いて考察した。その結果、多くの合金などの界面エネルギーは10^<-1>から10^0J/m^2程度の大きさであり、磁気的なエネルギーも十分に粗大化の駆動力となり得ることが導かれた。実験により、粗大化の過程においても磁場による配向組織が形成されることが明らかになった。
3.重力偏析の抑制による均一分散組織
偏晶合金は凝固時に2液相に分離し、密度差により大きな重力偏析を生じることが知られている。強い直流磁場でのCu粒子の浮上(Pb粒子の沈降)に対してローレンツ力がブレーキとして作用し、均一分散組織を形成することが可能であることが実験から明らかになった。
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[Publications] H.Yasuda: "Processing for Aligned Structure by a Magnetic Field"Proc.3rd Electromagnetic Symp.on Electromagnetic Processing of Materials. 647-652 (2000)
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[Publications] H.Yasuda: "Fabrication of Porous Media by Semisolid Processing using Laser Irradiation"Mater.Trans.. 42. 309-315 (2001)
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[Publications] H.Yasuda: "Effect of Magnetic Field on Periodic Structure Formation in Pb-Bi and Sn-Cd Alloys"Mater.Trans.JIM. 41. 1005-1015 (2000)
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[Publications] H.Yasuda: "Periodic Structure during unidirectional solidification for peritectic Cd-Sn alloys"J.Cryst.Growth. 210. 637-644 (2000)
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[Publications] 安田秀幸: "非平衡組織を利用した磁場組織制御"Proc.4th meeting of symposium on new magneto-science,. 106-111 (2000)
