2009 Fiscal Year Annual Research Report
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20246112
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
安田 秀幸 Osaka University, 工学研究科, 教授 (60239762)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉矢 真人 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (00399601)
柳楽 知也 大阪大学, 工学研究科, 助教 (00379124)
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| Keywords | 凝固 / 磁気科学 / 組織制御 / 結晶配向 / 放射光 / その場観察 |
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| Research Abstract |
相変態、組織形成に及ぼす磁場の影響は、強磁性体や流体を除き、ほとんど考慮されてこなかった。その理由に、一般的な常磁性体、反磁性体の磁化率を有する物質では、1T以下の磁場では静磁エネルギーが小さく、相変態、組織形成に作用しないためである。近年、数T以上の磁場を印加できる超伝導マグネットが普及し、容易に強磁場が印加でき、材料プロセスへの応用が注目されている。本研究では、主に凝固過程における磁場印加の効果を明らかにし、新たな組織制御の学理を確立することを目的としている。
(1) 磁場中凝固過程の観察技術の開発
放射光を利用した金属合金の凝固過程の観察手法を目指して、観察装置を試作した。昨年度に引き続き、Sn合金の凝固過程観察を行い、さらにAl合金の観察を試みた。0.4T程度の磁場でも、デンドライト成長や対流に影響することが明らかになった。
(2) 結晶成長に及ぼす磁場の影響
デンドライト成長において、0.8T程度の磁場でも結晶成長速度が変化することを実験的に明らかにした。さらに、他の合金系、特に金属間化合物の成長に及ぼす磁場の影響を測定するための装置を開発した。
(3) 3軸配向組織形成
昨年度に引き続き、FeSi2化合物の結晶磁気異方性エネルギーを利用した3軸配向組織を行った。配向度は、異方性磁場の形状に依存し、磁化率に合わせた回転条件をモデルにより明確にした。さらに、擬単結晶の作製を試みた。
(4) 粒子結晶の作製
重合反応中のポリマーに分散した単分散TiO2粒子の配列が磁場により向上すること。さらに、磁気双極子相互作用は粘性の高い流体中で顕在化していることを確認した。
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