| 研究課題/領域番号 |
16K06812
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
金属・資源生産工学
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| 研究機関 | 茨城大学 |
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研究代表者 |
西 剛史 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 准教授 (70518331)
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| 研究分担者 |
太田 弘道 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 教授 (70168946)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 鉛フリーはんだ / 粘度 / 共軸二重円筒回転粘度計 / 還元雰囲気 / Sn-Ag-Cu合金 / アレニウスプロット / 活性化エネルギー / 粘度評価式 / 酸化皮膜 / ダイラタント流体 / 濡れ性シミュレーション / 共軸二重円筒形回転粘度計 / スズ・銀・銅合金 / 粘度測定 |
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| 研究成果の概要 |
鉛フリーはんだとして最も実用化されている4種類のSn-Ag-Cu合金の粘度を共軸二重円筒回転粘度計を用いて系統的に測定した。粘度計を還元雰囲気にしたグローブボックス内に設置することで、簡便に鉛フリーはんだの粘度測定が行える環境システムを構築に成功した。いずれの合金も温度に対して負の温度依存性を示し、アレニウスプロットを取ると良好な直線関係が得られ、温度と粘度との評価式が構築できた。アレニウスプロットで得られた粘性流動の活性化エネルギーと粘度の値は共に試料の違いによる大きな差が見られなかったことから、溶融状態における構造にも大きな差が見られなかったことも本研究で明らかとなった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
溶融金属を取り扱う加工プロセスにおいて、流動性の基礎物性である粘度を知ることは流動特性を検討する上で必要不可欠である。しかし、鉛フリーはんだの粘度データに関しては、粘度測定で用いているるつぼ回転振動法が容易でないことから、信頼性のある実験データは殆ど存在しない状況であった。また、鉛フリーはんだは表面に酸化被膜を形成すること、低粘度であるということからるつぼ回転振動法に代わる粘度測定法を見出せない現状であった。以上の問題点を解決するため、共軸二重円筒回転粘度計を還元雰囲気にしたグローブボックス内に設置することにより、簡便に粘度測定が行える環境システムを構築した。
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