| 研究課題/領域番号 |
16H04507
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
複合材料・表界面工学
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| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
井原 郁夫 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (80203280)
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| 研究分担者 |
松谷 巌 長岡技術科学大学, 工学研究科, 助教 (00514465)
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| 研究協力者 |
鎌土 重晴
Mukhopadhyay Subhas C.
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2016年度: 13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円)
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| キーワード | 超音波 / サーモメトリ / 温度分布 / 界面温度 / 多層構造体 / 局所測定 / 熱流束 / 非破壊評価 / 不均質構造体 / 非破壊計測 / 界面 / 計測工学 / 複合材料 / 表面・界面物性 / 表面 / モニタリング |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、多層材や微小構造材の内部や界面の温度プロファイルをリアルタイムかつ定量的に計測・モニタリングするための局所領域用の超音波サーモメトリを開発し、その手法の有効性を実証した。まず片面加熱される２層構造材に本手法を適用し、各材料中の温度プロファイル、界面温度および熱流束の計測に成功した。また、界面波（Scholte波、Wedge波）を適切に選択することで異材界面局所領域の超音波サーモメトリが可能であることがわかった。現在、空間分解能の向上を図るためにSN比に優れた極細プローブのサーモメトリへの実用可能性を検証している。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、局所的な超音波パルスエコー計測と逆問題解析手法との融合により、多層材や微小構造材の温度プロファイル、特に急激な温度勾配を有する加熱面近傍や異材界面温度などを非破壊的にモニタリングする手法を開発したことに学術的意義がある。その成果は、熱影響を受ける異材接合材、膜構造材、複合材、電子デバイスなどの温度プロファイルの定量的評価や、材料やデバイスの製造プロセスの最適制御にも適用可能であり、その産業上の利用価値は高い。さらに、本手法は非定常熱伝導・熱伝達を伴う加工やトライボロジーに関わる未知現象を解明するための新たな基礎情報を提供するためのツールとしての活用も期待される。
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