| 研究課題/領域番号 |
20K05182
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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26060:金属生産および資源生産関連
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
中本 将嗣 大阪大学, 低温センター, 助教 (80467539)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 濡れ速度 / 特異拡張濡れ / 溶解 / 化合物形成 / 金属 / 合金 / 浸透 / 溶解反応 / 濡れ / 速度 / 化合物 / Reactive wetting / 表面微細クレバス構造 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
古くは紀元前のはんだから近年では積層造形に至るまで、液体金属の濡れは様々な製品の生産に巧みに利用され産業の根幹をなす現象の一つである。そのため、魅力ある製品の創製・生産効率の向上を目指し、濡れ現象の理解が時代を問わず求められてきた。しかしながら、積年の研究にも関わらず、液体金属が固体金属へ濡れる挙動への溶解・化合物形成などの反応の影響は経験的な式に基づく定性的な議論のまま現在に至っている。本研究は、申請者らが見出したレーザ照射で形成される金属の表面微細構造上の特異拡張濡れを利用し、溶解・化合物形成を伴う反応濡れ(reactive wetting)を定量的に評価・議論する新手法の構築に挑む。
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| 研究成果の概要 |
申請者らが見出したレーザ照射で形成される金属の表面微細構造上の特異拡張濡れを利用し、溶解・化合物形成を伴う反応濡れ(reactive wetting)を定量的に評価する新手法の構築、メカニズムの解明を目指した。Cu板上に形成させた表面微細クレバス構造における溶融金属の特異拡張濡れを濡れ速度から定量的に評価し、SnとInの濡れ速度が大きく、Pb、Biが小さくなった。これは、接触角や化合物形成により説明ができる。導出した浸透速度式により、化合物を形成しない金属の特異拡張濡れの速度を表現するとともに、化合物を形成する金属の濡れを相対的に評価した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
古くは紀元前のはんだから近年では積層造形に至るまで、液体金属の固体金属への濡れは様々な製品の生産に巧みに利用され産業の根幹をなす現象の一つであるが、液体と固体が反応しながら濡れる反応濡れのメカニズムは明確になっていない。本研究の成果は、反応濡れを定量的に評価する手法の構築であり、反応濡れのメカニズム解明への足掛かりになることが期待される。
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