フレキシブルレーザ照射システムによる電子セラミックス薄膜の誘電率向上に関する研究

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24560881
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 阿部 信行 大阪大学, 接合科学研究所, 教授 (90127176)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 高精度表面熱処理 / 半導体レーザ / アニーリング / コーティング / 薄膜

Outline of Annual Research Achievements

フレキシブルレーザ照射システムによる高速表面処理の応用展開
・平成24年度に設計・製作した半導体レーザによるフレキシブルラインビームシステムを用い、平成25年度には電子セラミックス薄膜への高速表面熱処理に成功した。
・この優れた加熱特性をさらに他の分野へ応用することを試みた。
・半導体レーザを追加して最大出力600Wのラインビームシステムを構築し、金属材料粉末に対する精密レーザコーティングに適用した。
・平均粒径30μｍのNi基自溶合金粉末を1mm厚のステンレス鋼基板上に200μｍの厚さに敷き詰め、2.6mmｘ0.3mmのフラットラインビームを出力250W、掃引速度10mm/sで照射したところ、従来の同等出力のスタック集光型半導体レーザによる山形プロファイルのビームでは得られなかった平坦で希釈が少ない良好な薄膜皮膜を形成することができた。
・このことは、本計画で開発したようなフラットビームの効果がセラミックスのみならず金属材料薄膜に関しても適用化のであることを示している。さらに積層を繰り返すことで、精密積層造形に対する展開を考えている。

Research Products

• [Journal Article] レーザクラッディングにおけるビームプロファイルが皮膜特性に及ぼす影響 (2014)
  • Author(s): 谷川 大地, 阿部 信行, 塚本 雅裕, 林 良彦, 山﨑 裕之, 辰巳 佳宏, 米山 三樹男
  • Journal Title: レーザ加工学会誌 Volume: 21,2 Pages: 41、53
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 粉末粒径が成膜条件に及ぼす影響 (2014)
  • Author(s): 谷川 大地, 阿部 信行, 塚本 雅裕, 山崎 裕之, 林 良彦, 辰巳 佳宏, 米山 三樹男
  • Organizer: 溶接学会 平成26年度秋季全国大会
  • Place of Presentation: 黒部市宇奈月国際会館
  • Year and Date: 2014-09-10 – 2014-09-12
• [Presentation] ビームパラメータが皮膜特性に及ぼす影響 (2014)
  • Author(s): 谷川大地、阿部信行、塚本雅裕、林良彦、山崎裕之、辰巳佳宏、米山三樹男
  • Organizer: 溶接学会 平成26年度春季全国大会
  • Place of Presentation: 東京ビッグサイト
  • Year and Date: 2014-04-24 – 2014-04-26