2008 Fiscal Year Annual Research Report
ナノ粒子合金系平衡状態図創製のための界面エネルギーの評価
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18360368
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
田中 敏宏 Osaka University, 大学院・工学研究科, 教授 (10179773)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平井 信充 大阪大学, 大学院・工学研究科, 講師 (50294020)
吉川 健 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教 (90435933)
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| Keywords | ナノ粒子系状態図 / 固液界面エネルギー / 三相界面形状 / 固体表面エネルギー |
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| Research Abstract |
ナノ粒子合金系状態図を精確に評価するうえで、金属・合金材料の固液界面エネルギーは不可欠である。本研究では同界面エネルギーを系統的に測定するため、固体基板上にて金属あるいは合金液滴を溶融保持した際に形成される固気液三相界面における平衡二面角を測定する手法に関し、高精度測定法の確立を試みた。そこでは液滴の表面張力を用いて、固液界面エネルギーと固体基板の表面エネルギーを求めることができる。Cuの融点近傍の温度域にて、Cu基板上でCu-B液滴を溶融保持することで、固体Cuの表面エネルギーならびに固体Cu/Cu-B融液間の固液界面エネルギーを測定した。その結果、得られた界面物性値は、報告値と比較的良好な一致を示したがより低値であったことから、ホウ素による表界面吸着作用の可能性が示唆された。また本法を固体Ge/Cu-Ge系に適用して、同系でも安定した平衡2面角が得られることを明らかにした。以上の成果により、固気液三相界面の形状計測による、固液界面エネルギーの測定を行う上での好適な実験条件が確立された。また、固液相の熱力学量から固液間界面エネルギーを推算する計算モデルを導出した。
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