2002 Fiscal Year Annual Research Report
陽極酸化皮膜を利用した微細加工による厚膜磁石の異方性化と医用磁気マイクロマシン
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14350168
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
山崎 二郎 九州工業大学, 工学部, 教授 (40108668)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹澤 昌晃 九州工業大学, 工学部, 助手 (20312671)
本田 崇 九州工業大学, 工学部, 助教授 (70295004)
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| Keywords | 陽極酸化 / 微細加工 / 高アスペクト比 / 永久磁石 / 磁気マイクロマシン / マイクロモータ / 電磁ポンプ |
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| Research Abstract |
本研究の目的はAlの陽極酸化を局所的・異方的に進行させる新しい微細加工技術を確立し、これを利用して厚み300μmの異方性厚膜磁石を作製し、人体への埋め込みを可能とする医療工学用電磁マイクロポンプを実現する事である。
陽極酸化法においては酸性浴中の通電による電気化学作用で通電路に酸化アルミナ相が形成される。得られるアルミナ皮膜は機械的に強固であり数百μmに厚膜化しても殆ど機械的ひずみを生じないため、電着用の厚膜レジストとして優れた性質を有している。まず、磁界印加前に陽極酸化時の浴温、Phなどをコンピュータ制御する事で厚み300μmの均一なアルミナ厚膜を得る技術を確立した。更に、陽極酸化時に外部磁界を印加することで異方的に陽極酸化を進行させる技術を開発した。陽極酸化の異方性化は電流路のローレンツ力による制御に起因するものである。酸化浴への印加磁界の強さは電気抵抗を変化させるため、最適値が存在する事が判った。アルミ表面にフォトリソグラフィで微細パターンを形成することで、永久磁石電着の為の微細構造厚膜鋳型を得られるものと確信される。
拡大モデルの電磁ポンプにより、流量増大の為の構造最適化を行った。流量増大のためには渦流の抑制が重要であることが判った。また、永久磁石に対する磁界印加の方向と流量の関係を調べた。共振周波数近傍で使用すれば、方向依存を抑制できる事が判明した。
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