| 研究課題/領域番号 |
18H01748
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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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| 審査区分 |
小区分26050:材料加工および組織制御関連
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| 研究機関 | 豊橋技術科学大学 |
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研究代表者 |
福本 昌宏 豊橋技術科学大学, 研究推進アドミニストレーションセンター, 特任教授 (80173368)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
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| キーワード | 溶射 / 溶射粒子 / プロセス制御 / 粒子偏平 / 動的ぬれ / 遷移温度 / 解離圧 / 熱伝導 / 界面熱伝達 |
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| 研究成果の概要 |
厚膜創製の代表である溶射法は未だ成膜機構が不明であり，制御性確立の点から早急の解明が望まれている．同法は，熱プラズマにより溶融・加速したミクロンサイズ粒子を成膜の基本要素とし，熱・物質の同時移動を伴う溶融粒子の固体基材表面への接触偏平は動的ぬれと規定される．単一粒子の基材への接触偏平，動的ぬれの学理解明が本研究の主題である．粒子，基材表面に対するXPS分析など各種解析への取り組みの結果，SUS304鋼基材最表面Fe酸化物と金属溶射粒子表面酸化物の両解離圧の相対関係が粒子／基材間の動的ぬれ，ならびに溶射粒子材質ごとの遷移温度を決定する主因であること等の知見を国内外に先駆けて見出した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
熱的に平衡で物質の移動を伴わない静的ぬれに対し，熱・物質の同時移動を伴う動的ぬれは未知の学術領域である．本研究は国内外に先駆けて，単一溶射粒子の基材表面への接触偏平物理の解明に着手したものであり，基材温度，雰囲気圧力の変化において粒子偏平形態が遷移的急峻に変化する臨界値：遷移温度，遷移圧力を国内外に先駆けて見出した．また各粒子材質の遷移値が周期表に一致する等の諸点を明らかにし，特に本研究で得た酸化物解離圧の相対関係が動的ぬれを支配するとの知見は高い学術性を与えている．一方，遷移温度の概念は国内溶射製品製造ラインの制御指針に導入される社会実装を果たしており，社会貢献性は計り知れない．
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