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超音波振動が創るマクロ/ミクロ対流を利用した新規凝固組織制御手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K14194
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 金属・資源生産工学
研究機関大阪大学

研究代表者

柳楽 知也  大阪大学, 接合科学研究所, 准教授 (00379124)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード超音波振動 / その場観察 / 音響流 / X線イメージング / 溶断 / 放射光
研究成果の概要

本研究では、時間分解X線イメージングを利用して、Sn-Bi合金を対象として超音波振動下でのデンドライト成長のその場観察手法の開発を行った。デンドライト先端において音響流によるマクロな対流の発生と同時に20Hzの低周波数の固相の振動が起こった。デンドライト先端では、成長形態が樹枝状からセル状へと変化するため、アームの溶断は起こらなかったが、固液共存領域では、マクロな対流と固相の振動による撹拌効果により、アームの溶断が顕著に起こった。固液共存領域において、流入する液相の溶質濃度の違いが、固相率の変化、デンドライトアームの溶断、マクロ偏析など組織形成に影響を及ぼすことが明らかとなった。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 電磁振動印加時の物理現象2016

    • 著者名/発表者名
      岩井一彦、嶋崎真一、上野和之、大笹憲一、棗千修、柳楽知也、丸山明日香
    • 雑誌名

      ふぇらむ

      巻: 21 ページ: 536-540

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 時間分解X線イメージングを利用した超音波振動下でのSn-Bi合金のデンドライト成長のその場観察2016

    • 著者名/発表者名
      柳楽知也、中塚憲章、安田秀幸、上杉健太朗、竹内晃久
    • 雑誌名

      鉄と鋼

      巻: 102 号: 3 ページ: 170-178

    • DOI

      10.2355/tetsutohagane.TETSU-2015-080

    • NAID

      130005127154

    • ISSN
      0021-1575, 1883-2954
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Al合金における音響流が凝固組織に及ぼす影響~放射光を利用したその場観察~2017

    • 著者名/発表者名
      柳楽知也、安田秀幸、上杉健太朗
    • 学会等名
      第6回超音波鋳造研究部会
    • 発表場所
      銀座教会、東京都
    • 年月日
      2017-01-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Sn-Bi合金における超音波振動による一次効果が凝固組織に与える影響2016

    • 著者名/発表者名
      柳楽知也、安田秀幸、宇野木諒、中塚憲章、上杉健太朗、竹内晃久
    • 学会等名
      日本金属学会2016年秋期講演大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス、大阪府
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] In situ observation of dendrite growth in Sn-Bi alloys under ultrasonic vibration2016

    • 著者名/発表者名
      T. Nagira, N. Nakatsuka, H. Yasuda, K. Uesugi, A. Takeuchi
    • 学会等名
      9 th Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing (PRICM9)
    • 発表場所
      Kyoto Internatioal Conference Center、京都府
    • 年月日
      2016-08-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] X線イメージングを利用した超音波振動下での組織形成のその場観察2016

    • 著者名/発表者名
      柳楽知也、中塚憲章、安田秀幸、上杉健太朗
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会シンポジウム
    • 発表場所
      東京理科大学葛飾キャンパス、東京都
    • 年月日
      2016-03-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 放射光を利用した超音波振動下でのデンドライト成長のその場観察2016

    • 著者名/発表者名
      柳楽知也、中塚憲章、安田秀幸、上杉健太朗
    • 学会等名
      日本鋳造工学会関西支部談話会
    • 発表場所
      たかつガーデン、大阪府
    • 年月日
      2016-01-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Sn-Bi合金において超音波振動がデンドライト成長に与える影響2015

    • 著者名/発表者名
      柳楽知也、安田秀幸、中塚憲章、上杉健太朗、竹内晃久
    • 学会等名
      日本金属学会2015年秋期講演大会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス、福岡
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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