| 研究課題/領域番号 |
18K04773
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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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| 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 | 富山大学 |
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研究代表者 |
柴柳 敏哉 富山大学, 学術研究部都市デザイン学系, 教授 (10187411)
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| 研究分担者 |
山根 岳志 富山大学, 学術研究部都市デザイン学系, 助教 (60272895)
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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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 円盤摩擦接合 / アルミニウム / 樹脂 / チタン / マグネシウム / 円盤表面性状 / 引張強度 / 界面構造 / 円盤 / 継手界面組織 / 継手強度 / PET樹脂 / アンカー効果 / シールドガス / 引張試験 / アルミニウム合金 / ステンレス鋼 / 突き合わせ接合 / 摩擦係数 / 表面処理 / 接合界面構造 |
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| 研究成果の概要 |
円盤摩擦接合法を発案し、装置を開発し、アルミニウム同士、アルミニウムとPET樹脂、アルミニウムとチタン、アルミニウムとマグネシウムのそれぞれについて接合実験を実施し、接合接手を得ることに成功した。世界初である。接合界面はフック状の凹凸構造を呈しており、ファスナに類似していることから本接合が可逆接合への展開が期待できる。界面近傍には動的再結晶粒と思われる微細結晶粒組織が現れることを明らかにした。室温引張試験の結果、アルミニウムと樹脂の継手では樹脂の強度に対して約40％の継手破壊強度を有することが明らかになった。この凹凸界面構造は円盤の外周部において作りこまれる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
円盤摩擦接合は、世界発の接合技術で、日本でこの原理が提案され、実証実験を経て、一定の水準の継手強度が得られることが明らかにされたことが本研究成果の最大のポイントである。界面構造は本接合法特有の凹凸構造となっており、ファスナーのような構造であることから可逆接合技術の端緒を開く基礎知見としての学術的・技術的意義は大きい。また、アルミニウムとチタンといった融点が1000℃ほど異なる材料の接合にも成功したことは従来の溶接技術の範疇を凌駕する技術への展開が期待できる。本接合技術は原理的には無限長の接合が可能で、またアーク溶接のようなガスを必要とせず、環境負荷を最小にする接合としての社会的意義は大きい。
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