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凝固課程のミクロ/マクロ複合モデリング

研究課題

研究課題/領域番号 05239106
研究種目

重点領域研究

配分区分補助金
研究機関大阪大学

研究代表者

大中 逸雄  大阪大学, 工学部, 教授 (00029092)

研究分担者 中山 恒  東京工業大学, 工学部, 教授 (50221461)
塚田 隆夫  東北大学, 反応化学研究所, 助教授 (10171969)
林 勇二郎  金沢大学, 工学部, 教授 (30019765)
長島 昭  慶応大学, 理工学部, 教授 (80051514)
服部 賢  長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (70016426)
研究期間 (年度) 1993 – 1995
研究課題ステータス 完了 (1995年度)
配分額 *注記
79,900千円 (直接経費: 79,900千円)
1995年度: 18,400千円 (直接経費: 18,400千円)
1994年度: 25,200千円 (直接経費: 25,200千円)
1993年度: 36,300千円 (直接経費: 36,300千円)
キーワード凝固 / 融液成長 / ミクロ伝熱 / 物質移動 / 相変化 / 組織制御 / 機能材料 / 物性値 / 擬固
研究概要

レーリー散乱とブラウン運動を利用した微粒子散乱法による凝固点近傍での融体の新しい物性測定法を提案し,溶融塩KNO_3,NaNO_3の粘性挙動を測定した。その結果融点付近では粘性率の最大値と最小値の幅が増大することを見出した。これは液体構造の影響によるものと思われる(長島)。また,酸化物超伝導体の結晶成長を状態図が同様の有機物質により,直接観察し,初晶が溶解して包晶相が晶出する事を見出した。そしてこの現象に対するミクロモデルを作り,実験結果がかなり説明できることを示した。さらに界面での異物質補足に関して新たな機構の提案を行った(大中)。非ファセットデンドライト成長について,過冷却場での結晶の自由成長と,壁面冷却のもとでの場の暖和を伴いながら,結晶が肥大化する凝固過程と機構を,Bi-Sn合金の凝固実験により究明し,さらにミクロ組織と構造を組込んだ速度論を展開した(林)。CZ法による酸化物単結晶育成に関し,マクロモデルによる炉内輸送現象の解析及び実際のLiNbO_3単結晶育成実験を通して,育成条件(炉構造)-結晶内熱応力を含めた炉内輸送現象-結晶品質(マクロ欠陥であるクラック)との相関を明らかにした(塚田)。最後に,微小金属柱を引き伸ばしながら形成する動的凝固過程の理論モデルを考え解析を行った。さらにこれに対応する実験を行い,理論と一致する結果を得た。この結果は3次元回路形成の際に必要な導体接続の微細化に関する定量的検討を可能にするものである(中山)。これらの研究を通じ,種々の凝固プロセスにおけるミクロとマクロの両モデルの必要性を明確にし,新たなモデルを展開した。

報告書

(4件)
  • 1995 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1994 実績報告書
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (47件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (47件)

  • [文献書誌] H.Yasuda,I.Ohnaka,Y.Matsunaga,Y.Shiohara: "In-situ observation of peritectic growth with faceted interface" Journal of Crystal Growth. 158. 125-135 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Yasuda,I.Ohnaka,K.Tokieda: "Peritectic Growth Mode of Metallic and Organic Alloys" Proc.of the-4th Decennial Int.Conf.on Solidification Processing. 448-451 (1997)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Ohnaka,H.Yasuda: "In-situ Observation and modeling of peritectic growth with faceted interface" Ptoc.Int.Symp.on Molcular and Microscaple Heat Transfer in Materials Processing and other applications. 641-651 (1997)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Yasuda,I.Ohnaka,T.Yano and H.Tanaka: "Engulfment and Pushing of Inclusions at Solidifying Front of Organic Materials" ISIJ Int. 36S. 167-170 (1996)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 武石伊久雄,村井盛宣,長島昭: "凝固点近傍における融液挙動の微粒子散乱による光学的観察(第4報)" 第32回日本伝熱シンポジウム講演論文集. 2. 407-408 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Takeishi,M.Murai,N.Kikkawa,A.Nagashima: "Optical observation of viscosity behavior of melts by micro-paricle dispersion method(lst report)" The 4th Asian thermophysical proparties conference. 3. 783-786 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Kikkawa,A.Nagashima: "Optical observation of viscosity behavior of melts by micro-paricle dispersion method(2nd report)" 14th European conference on thermopysical properities. (予定). (1996)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 吉川直弥,長島 昭: "Optical observation of viscosity behavior of melts by micro-paricle dispersion method" 分子スケール/ミクロスケール伝熱の材料プロセス. (予定). (1996)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 國峰廣司,林勇二郎,義岡秀晃: "過冷却を伴う融液凝固のミクロ伝熱(二次元凝固の理論)" 日本機会学会論文集(B偏). 61. 4151-4156 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tukada,K.Kakinoki,M.Hozawa and N.Imaishi: "Effect of internail radiation within crystal and melt on Czochralski crystal growth of oxide" Int.J.Heat Mass Transfer. 38. 2707-2714 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tsukada,K.Kakinoki,M.Hozawa,N.Imaishi,K.Shimamura and T.Fukuda: "Numerical and experimental studies on crack formation in LiNbO_3single crystal" J.of Crystal growth. (in press). (1997)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] W.Nakayama and H.Gho: "Modeling of Rapid Solidification of Microscale Solder Balls" Int.J.Heat Mass Transfer. 2. 745-749 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] W.Nakayama: "Heat Transfer Engineering in Systems Integration" IEEE Trans.Components,Packaging and Manufacturing. 18. 1-8 (1996)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuda, H., Ohnaka, I., Matsunaga, Y.and Shiohara, Y.: "In-situ observation of peritectic growth with faceted interface" Journal of Crystal Growth. 158. 128-135 (1996)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuda, H., Ohnaka, I.and Tokieda, K.: "Peritectic Growth Mode of Metallic Organic Alloys" Proc.of the 4th Decennial Int.and Conf.on Solidification Processing. 448-451 (1997)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohnaka, I.and Yasuda, H.: "In-situ Observation and modeling of peritectic growth with faceted interface" Proc.Int.Symp.on Molcular and Microscaple Heat Transfer in Materials Processing and other applications. 641-651 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuda, H., Ohnaka, I., Yano, T.and Tanaka, H.: "Engulfment and Pushing of Inclusions at Solidifying Front of Organic Materials" ISIJ Int.36S. 167-170 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeishi, I., Murai, M., Kikkawa, N.and Nagashima, A.: "Optical observation of viscosity behavior of melts by micro-parcle dispersion method (1st report)" The 4th Asian thermophysical conference. 3. 783-786 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kikkawa, M.and Nagashima, A.: "Optical observation of viscosity behavior of melts by micro-parcle dispersion method (2nd report)" 14th European conference on thermophysical properities. (in press). (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsukada, T., Kakinoki, K., Hozawa, M.and Imaishi, N.: "Effect of internal radiation within crystal and melt on Czochralski crystal growth of oxide" Int.J.Heat Mass Transfer. 38. 2707-2714 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakayama, W.and Gho, H.: "Modeling of Rapid Solidification of Microscale Solder Balls" Proc.Inter Pack 95. 2. 745-749 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakayama, W.: "Heat Transfer Engineering in Systems Integration" IEEE Trans.Components, Packaging and Manufacturing. 18. 1-8 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsukada, T., Kakinoki, K., Hozawa, M., Imaishi, N., Shimamura, K.and Fukuda, T.: "Numerical and experimental studies on crack formation in LiNbO_3 single crystal" J.Crystal Growth. (In press). (1997)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideyuki Yasuda,Itsuo Ohnaka Yasuo Matsunaga,Yuh Shiohara: "In-situ observation of peritectic growth with faceted interface" Jouranal of Crystal Growth. 158. 128-135 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 武石伊久雄,村井盛宣,長島昭: "凝固点近傍における融液挙動の微粒子散乱による光学的観察(第4報)" 第32回日本伝熱シンポジウム講演論文集. 2. 407-408 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] I.Takeishi,M.Murai,N.Kikkawa,A.Nagashima: "Optical observation of viscosity behavior of melts by micro-paricle dispersion method (1st report)" The fourth Asian thermophysical proparties conference. 3. 783-786 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] N.Kikkawa,A.Nagashima: "Optical observation of viscosity behavior of melts by micro-paricle dispersion method (2nd report)" 14th European conference on thermophysical properities. 予定. (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 吉川直弥,長島昭: "Optical observation of viscosity behavior of melts by micor-paricle dispersion method" 分子スケール/ミクロスケール伝熱の材料プロセス. 予定. (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 國峰寛司,林勇二郎,義岡秀晃: "過冷却を伴う融液凝固のミクロ伝熱(二次元凝固の理論)" 日本機械学会論文集(B偏). 61. 4151-4156 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] T.Tsukada,K.Kakinoki,M.Hozawa and N.Imaishi: "Effect of internal radiation within crystal and melt on Czochralski crystal growth of oxide" Int. J. Heat Mass Transfer. 38. 2707-2714 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] W.Nakayama and H.Gho: "Modeling of Rapid Solidification of Microscale Solder Balls" Proc. Inter Pack 95. 2. 745-749 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] W.Nakayama: "Heat Transfer Engineering in Systems Integration" IEEE Trans. Components, Packaging and Manufacturing. 18. 1-8 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Hideyuki Yasuda,Itsuo Ohnaka,Yasuo Matsunaga and Yuh Siohara: "Faceted Peritectic Reaction of Organic Alloy" U.S.Japan cooperative Science Program Seminar on “Solidification Processing for the 21st Centry". 63-70 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 大中逸雄・安田秀幸・矢野達郎: "有機物合金のファセット成長" 日本機械学会熱工学講演会講演論文集. 15-47 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 長島 昭、他2名: "凝固点近傍における融液挙動の微粒子散乱による光学的観察(第1報)" 第31回日本伝熱シンポジウム講演論文集. 304-306 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 長島 昭、他2名: "凝固点近傍における融液挙動の微粒子散乱による光学的観察(第2報)" 第15回日本熱物性シンポジウム講演論文集. 426-429 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 長島 昭、他2名: "凝固点近傍における融液挙動の微粒子散乱による光学的観察(第3報)" 日本機械学会熱工学講演会講演論文集. 34-36 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 長島 昭、他2名: "凝固点近傍における融液挙動の微粒子散乱による光学的観察(第4報)" 第32界日本伝熱シンポジウム講演論文集. (発表予定). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] A.Nagashima、他2名: "Optical Observation of Viscous Behavior of Melts by Micro-Particle Dispersion Method(1st Report)" 4th Asian Thermophysical Properties conference. (発表予定). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kakinoki et al.: "Transition of flow mode in a model CZ melt" J.Chem.Eng.Japan. 27. 790-794 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] W.Nakayama and H.Gho: "Modeling of Rapid Solidification of Microscale Solder Balls" Proc.Inter Pack95. (発表認可済). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 中山恒、郷宏行: "ハンダマイクロブリッジ形成過程の熱工学モデル" 日本機械学会熱工学講演会論文集. 38-40 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] K.Fujioka,W.Nakayama,and Y.Sugino: "Numerical Simulation of Thermal History for Czochralsk:Growth of Silion Single Crystals" Heat Transfer Japanse Research. 22. 416-433 (1993)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] W.Nakayama: "COOLING of ELECTRONIC SYSTEMS Infrormation Processing and Heat Transfer Engineering" Kluwer Academic publishers, 33 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 武石伊久雄 他: "擬固点近傍における融液挙動微粒子散乱による光学的観察(第1報)" 第31回日本伝熱シンポジウム講演論文集. (発行予定). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] W.Nakayama: "Cooling of Electronic Systems ed.by S.Kakac" Kluwer Academic Publishers(Chapterの分), 33 (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] I.Ohnaka: "Modeling of Casting,Welding and Advanced Solidification Processes,VI,ed.by T.S.Piwonka" The Minerals,Metals & Materials Society, 11 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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