2015 Fiscal Year Annual Research Report
高温融体の過冷却凝固・組織形成プロセス解析システムの創製
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25289273
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
塚田 隆夫 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10171969)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福山 博之 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (40252259)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 高温融体 / 合金 / 過冷却凝固 / 相分離 / 熱流動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，合金の過冷却凝固プロセスの最適操作条件や設計指針の探索を援用する，静磁場重畳電磁浮遊技術とマルチスケールシミュレーション技術からなる“高温融体の過冷却凝固・組織形成プロセス解析システム”を構築し，さらに当該システムを利用することにより，CuCo等の過冷却融体の凝固プロセスを対象として，“プロセス－凝固組織構造の相関”を明らかにすることを目的とする。
今年度は，当該システムを利用し，CuCo合金の過冷却融体凝固プロセス解析の入力データとなる溶融CuCoの表面張力，比熱及び熱伝導率に及ぼす温度及び組成依存性の測定を試みた。結果として，以下の結論を得た。
(1) 表面張力：液滴振動法に従い，溶融Cu90Co10及びCu80Co20の表面張力の温度依存性を測定した。いずれの組成の表面張力も負の温度依存性を示し，後者の表面張力の方が大きい。また， 測定値をButlerの推算式と比較したところ，両組成とも概ね一致した。
(2) 比熱：レーザー周期加熱カロリメトリ法に従い，溶融Cu80Co20及びCu20Co80の比熱の温度依存性を測定した。いずれの組成の比熱もほとんど温度依存性が無いことが分かった。
(3) 熱伝導率：レーザー周期加熱カロリメトリ法に従い，溶融Cu90Co10, Cu80Co20, Cu60Co40の熱伝導率を測定した。既測定の純溶融Cu及びCoの熱伝導率を考慮すると，溶融CuCoの熱伝導率は，Cu濃度の減少とともに急激に減少することが分かった。なお，熱伝導率の測定に先立ち，測定値の静磁場強度依存性を検討し，対流の影響が小さい条件で測定した。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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