セラミックス添加金属基バルク状アモルファス生成に対する無容器処理及びμGの効果

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12650740
• Research Institution: Shibaura Institute of Technology
• Principal Investigator: 永山 勝久 芝浦工業大学, 工学部, 助教授 (80189167)
• Keywords: 液滴溶融凝固実験 / 核生成制御 / La55Al25Cu10Ni5Co5+SiC / 過冷液体 / 異質核生成実験 / ガスジェット型電磁浮遊炉 / 濡れ性(濡れ角) / 均一核生成

Research Abstract

本申請研究の過去2年間の成果から、La55Al25Cu10Ni5Co55元およびこれに0.2%程度のSiCウイスカーを添加した試料を地上重力場あるいは落下塔JAMICを利用した無重力環境下で液滴溶融凝固させた結果、顕著な核生成抑制現象に依存したバルクアモルファス生成までの過冷凝固過程と核生成変化を示す定量的データが取得できた。上記結果は、既存核生成理論では説明できない新たな核生成現象を明確に示す成果と考える。そこで本年度は、上記現象に対するメカニズムの解析を目的に、La系5元液滴試料にCuチルあるいはSiCプレートを接触させ、局所域の過冷度と組織構造を詳細に解析した。その結果、界面で急速な熱移動を伴うCuチル接触試料よりも、SiCプレート接触界面で、3倍以上となる60Kの過冷度が計測され、さらにSiCプレート接触界面の濡れ角θはほぼ180°を示す結果が示された。これは、溶湯内部に存在するSiCの核生成抑制効果に対するマクロな解析実験となるが、本申請研究の最終年度となる平成14年度においては、本研究が目的としたSiC添加に伴う核生成抑制効果に対する検証がなされたものと考える。さらに本年度は、申請者が開発した、不活性ガスジェットで試料を浮遊させ、加熱溶融のみ誘導加熱させる新たな電磁浮遊プロセスを開発し、La系5元およびSiC添加試料の無容器浮遊溶融凝固実験を実施した。その結果、液滴溶融凝固実験同様SiC添加試料で過冷却の発現はより顕著となり、凝固後試料の組織構造も試料全域で微細化状態を示す結果が認められた。

Research Products

• [Publications] 永山勝久: "電磁浮遊溶融プロセスを用いたNd-Fe-Al3元高保磁力強磁性非平衡相の構造と磁性"日本金属学会2003年度(第132回)春期講演大会概要. 398 (2003)
• [Publications] 永山勝久: "無容器プロセスを利用したNd-Fe-B系永久磁石材料の磁気異方性化の検討"日本マイクログラビティ応用学会誌. 16・4. 239-244 (2002)
• [Publications] 永山勝久: "無容器溶融凝固法によるLa-Ni多段包晶合金の過冷凝固に伴う安定相の非平衡化挙動"日本金属学会2002年度(第130回)春期講演大会概要. 386 (2002)
• [Publications] 永山勝久: "La(Nd)55Al25Cu(Fe)10Ni5Co55元過冷液体からの核生成及びアモルファス生成に対する無容器プロセシング"日本金属学会2002年度(第130回)春期講演大会概要. 386 (2002)
• [Publications] 永山勝久: "希土類(Nd, Dy)-Fe系強磁性非平衡相生成に対する無容器溶融凝固過程"日本金属学会2002年度(第130回)春期講演大会概要. 386 (2002)
• [Publications] 永山勝久: "ガスジェット型電磁浮遊炉を用いた金属材料の安定浮遊保持挙動と融体浮遊保持の検討"日本金属学会2002年度(第130回)春期講演大会概要. 387 (2002)