| 研究課題/領域番号 |
20K05186
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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 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
李 明軍 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (50392808)
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| 研究分担者 |
田村 卓也 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 研究チーム長 (30446588)
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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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | アルミニウム / 電磁振動 / 不混和性合金 / 孤立微細分散 / スズ / アルミニウム合金 / 均一分散 / 凝固プロセス / 組織制御 / 鋳造 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、Al-(Bi, Sn)不混和性合金を対象として、Al母相中における第二相の分散状態と電磁振動条件の関係を把握することで、第二相が母相中に均一孤立分散するメカニズムを明らかにすることを目的とする。
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| 研究成果の概要 |
Al－20wt％Sn合金にて電磁振動プロセスを用いて電磁振動条件である振動周波数、振動電流及び磁場強度を変化させることにより電磁振動の影響を調査した結果、100Hzの電磁振動を印加した試料においてはSn相が孤立微細分散していることが判明した。電磁振動を印加せずに作製した試料の引張試験時の伸びは13.8％であったのに対して、100Hzの試料の伸びは22.4％となり、一番良い結果となった。また、Snの孤立微細分散に関しては、振動エネルギーではなく、晶出したAlデンドライト間のSn濃縮層を電磁振動流で消失させることによりSn層が薄くなり、その後の熱により孤立微細分散することが判明した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
二相分離（偏晶型）合金は構成する金属間の密度差が大きく、鋳造時には軽元素は上に浮き、重元素は下に沈むため偏析しやすく、従来の鋳造技術では作製が不可能であった。これらの二相分離合金の第二相を母相中に均一に孤立微細分散させることができれば、優れた特性を有する複合材料が創製できる。我々は直流磁場中で溶湯に交流電流を印加することで発生する電磁振動プロセスを用いる事により、Al-Sn不混和性合金において第二相のSnがAl母相に均一に孤立微細分散した事に成功した。磁場強度の影響を精査した結果、Snの孤立微細分散できる原理を見出すことができた。
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