2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of paste material with self-propagating exothermic reaction and its application for ecological bonding technology
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16K06138
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| Research Institution | Kobe City College of Technology |
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Principal Investigator |
三宅 修吾 神戸市立工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (60743953)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 発熱量測定 / 自己伝播発熱反応 / 多層構造粉末 / 高精度温度計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
目的：低融点金属と混練してペースト状にする事が可能な発熱材料の創製のため，発熱材料の微細化技術およびペースト中に微細分散した自己伝播発熱材料の反応特性および，新しい接合技術への応用展開について研究する．開発大項目は以下の３点．A：Al/Ni多層膜の微細化技術の開発，B：発熱量計測技術の開発，C:非接触式反応トリガー技術の開発．
H30年度の主な研究成果：(1)H29までに開発した高精度発熱量計測装置の断熱性向上による計測時間の短縮化，(2)H29までに開発した高時間分解能温度計測技術と高時分割放射光Ｘ線回折技術のコラボレーションによる，発熱反応中の動的結晶構造変化の計測技術の確立，(3)発熱粉末とはんだペーストを用いたアルミおよび銅の新規接合方法の提案と接合信頼性．
研究期間全体を通じて実施した研究成果：(1)圧延粉砕法を用いて発熱特性が制御できるAl/Ni多層粉末材を開発した．(2)等温壁型熱量測定法を基に，電気スパークによる瞬間発熱反応中の総発熱量を測定誤差10%以内で計測可能な熱量計を開発した．(3)数100msec以下の極短時間における金属間化合物形成中の結晶構造変化と，発熱反応に伴う温度上昇の同時計測を試み，Ni-Al系金属間化合物の動的形成挙動を捉えることに成功した．(4)はんだペーストと発熱粉末材の混合試料を用いて電磁誘導による発熱反応誘起実験を実施し，交流磁界中での反応とはんだ溶融の可能性を確認できたが，印加磁場の最適化など実用化への課題を多く残した．(5)開発したAl/Ni多層粉末材と電気スパークを用いて，アルミ箔試験片の重ね継手や銅線の突き合わせ継ぎ手を試み，加熱条件の最適化を図ることで，一定の接合強度と導電性を示すことが明らかになった．以上の研究成果から，多層発熱粉末材を応用した接合技術に関する基礎的知見を得る事ができた．
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[Presentation] Time-resolved X-ray diffraction study of formation of intermetallic compounds in Al/Ni multilayer materials2018
Author(s)
Rino Yamamoto, Taisei Izumi, Sho Nagata, Ryota Wakatsuki, Kai Uozaki, Shugo Miyake, Takahiro Namazu, Shunsuke Kanetsuki, Daiki Goto, Yasuhiro Kuntani, Takumi Nomura, and Tomoyuki Koganezawa
Organizer
13th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics
Int'l Joint Research
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