2013 Fiscal Year Annual Research Report
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23360319
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
若井 史博 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 教授 (30293062)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
篠田 豊 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 助教 (30323843)
赤津 隆 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 准教授 (40231807)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 焼結 / 緻密化 / 凝集体 / 表面拡散 / 体拡散 |
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| Research Abstract |
微粒子凝集体の焼結においては，粒界拡散だけでなく，表面拡散や体拡散も同時に起こる．凝集体は焼結によって，すきまの多い構造から緻密な構造へと変化し，また，最初に異方的な形状をしていたとしても，しだいに等方的な形状へと変化する．本研究では単一結晶粒，単一粒界の焼結から出発して，最終的に複雑な微粒子凝集体の形状変化の動力学までを系統的に記述する理論の構築も行った．
テンソル・ビリアル方程式は慣性モーメントテンソルに対する運動方程式のことであり，力と距離の積を系全体で積分して求められる．通常のビリアル定理が等方的な系を扱うのに対して、テンソルの対角項は異方的な系に応用できる．慣性モーメントテンソルは微粒子凝集体の形態を特徴付ける量であって．偏差成分は形状異方性を表し,等方成分は慣性２次モーメントや回転半径(radius of gyration)に関係し，形状のコンパクトさを表す．結晶粒子の焼結は粒界拡散により起こり，その熱力学的駆動力である焼結力や焼結応力は表面エネルギーテンソルと関係している.同時に体拡散，表面拡散，蒸発－凝縮によって粒子形状は変化する.バルクな材料の緻密化は密度で表現できる．一方，隙間の多い微粒子凝集体が焼結によって，よりコンパクトに，また，より等方的形状になる挙動は慣性モーメントテンソルの変化として記述できる．
体拡散と表面拡散による焼結のテンソル・ビリアル方程式を提案した.この方程式は微粒子凝集体だけでなく，母材中の気孔，キャビティ，析出物，介在物の組織形成の解析にも応用できる．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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