2016 Fiscal Year Annual Research Report
Investigation of interfacial strength evolution in dissimilar metal bonding and its application to a new bonding process
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26249099
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
小関 敏彦 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70361532)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 固相接合 / 異種金属接合 / 界面 / 活性界面接合 / 熱活性化過程 / 界面強度 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、移動体などの構造体のマルチマテリアル化の進展に不可欠な異種金属の接合に関し、その技術基盤となる異種金属間の界面強度の発現機構を解明し、比較的低温・短時間で可能な異種金属の接合技術の指針を導出することを目的としたものである。3年目となる平成28年度は、異種金属間の温間圧接における接合界面の生成のカイネティクスの支配因子の解明のため、分子動力学を用いたシミュレーションを進め、金属元素種や結晶構造、初期圧接量や温度などの影響を明らかにした。接合界面の強度は、初期に導入される原子数層の乱れからの回復とともに形成される整合的な界面の生成によって向上すること、したがって、接合温度での物性値や接合温度の影響が大きいことなどが明らかになった。また、超音波接合に関しては表面性状の影響を検討し、超音波振幅や印加加重の影響を考慮した界面形成モデルを構築するとともに、それに基づいて、接合時間に及ぼす表面粗度の影響を明らかにして接合条件の設定を可能にした。相対的には表面粗さの大きい面同士の接合は初期の接点が少ないことから強度発現の立ち上がりが小さく、良好な接合強度を短時間で得るためには表面粗さの制御が重要であることが分かった。平成26年～28年度の3年間の研究を通して、異種金属間の固相-固相接合の界面の形成機構、接合強度の発現、それらの支配因子が実験ならびに原子レベルのシミュレーションから明らかとなり、これまで接合が難しい異種金属の組み合わせの接合や、接合部にダメージを残さない接合条件など、接合指針に関して新たな示唆が多く得られた。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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