2009 Fiscal Year Annual Research Report
3次元温度場を創成するための積層立体チャネルチップの製作・制御技術の構築
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20360061
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
土屋 健介 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (80345173)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中尾 政之 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90242007)
濱口 哲也 東京大学, 大学院・工学系研究科, 特任教授 (90345083)
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| Keywords | 温度センサ / 熱制御アクチュエータ / 積層チップ / チャネル / 拡散接合 |
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| Research Abstract |
平成21年度は、主に(a)拡散接合による金属層間の接合技術の確立、および(c)積層立体チャネルチップの試作を、並行して行った。
(a)拡散接合による金属層間の接合技術の確立のためには、前年に引き続きオーステナイト系ステンレスSUS316を用いて、詳しく接合条件の検討を行った。引っ張り試験、シャルピー衝撃試験などを行わずに、接合面の接合強度を評価するために、接合面積率を新たにパラメータとして導入し、接合面積率が引っ張り強度およびシャルピー衝撃値と相関があることを示した。また、断面の観察像から接合面積率を見積もる方法を開発した。
さらに、接合面積率と接合面における熱伝達率との相関を調べた結果、本研究で実現しているレベルの接合面積率ではバルク材料との違いが見られないことが分かった。
(c)積層立体チャネルチップの試作するために、チップの設計は、流路が表面から裏面まで貫通する流路屑と、流路を加工せずスルーホールのみを加工した隔壁層とを交互に積層することを提案した。この方法によれば、チャネル加工は、流路層、隔壁層に分けて加工すれば、それぞれ多層を一括で加工できるため、加工時間が大幅に短縮できる。本年度は、溶液反応の流路層と、冷却流路層を交互に20層(隔壁層を合わせると都合40層)配置したチップを試作した。試作品の評価実験として、ベンゼンのニトロ化反応を実際に行い、従来より高い選択率で目的反応物を生成できる、すなわち冷却効率が優れていることを確認した。
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