2006 Fiscal Year Annual Research Report
ナノダイヤモンドの爆発圧着による金属材料の高熱伝導化の熱工学的解明
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18656068
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
鳥居 修一 熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (30180201)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊東 繁 熊本大学, 衝撃・極限環境研究センター, 教授 (80069567)
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| Keywords | 爆発衝撃 / ナノダイヤモンド / 熱伝導率 / マックスウエル方程式 / 数値解析 / 温度計測 |
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| Research Abstract |
本年度は、爆発衝撃でアルミニウム板表面に分散させたナノダイヤモンドが金属片内部に浸透した際の熱衝撃波の発生とその機構について検討した。得られた結果を以下に纏める。
1.ナノダイヤモンドを浸透させることで、肉厚が1ミリのアルミニウム板の熱伝導率が増加することを確認した。
2.数値解析用のコードを開発した。通常使用されている熱伝導方程式には緩和時間が含まれていない。そこで、緩和時間が含まれているマックスウエル方程式を用いてコードを作成した。この方程式は楕円型であるので、解の精度と安定性を考慮し、方程式はMacCormak's predictor-correctorスキームを使用して離散化した。
3.ナノダイヤモンドをアルミニウム板に爆発衝撃によって浸透させたものを内部にヒータが置かれた実験容器に固定し、その表面上の温度変化を観察した。その際、温度分布とその精度を高めるために、本年度購入した高精度光学レンズとデジタル画像データを高速で処理できるソフトを用いた。その結果、浸透していないアルミ板に比べて、アルミ板の表面全体への熱の広がりが早く且つ一様であることが分かった。
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