液体金属の酸化環境下における表面張力の異方性に関する研究

• 研究課題/領域番号: 23K03663
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分19010:流体工学関連
• 研究機関: 大阪公立大学
• 研究代表者: 脇本 辰郎 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 教授 (10254385)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2025年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2024年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2023年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 液体金属 / 酸化被膜 / 表面張力 / 異方性

研究開始時の研究の概要

融点以上の金属は液体状態にあるが，一定以上の濃度の酸化雰囲気中にさらされると，多くの金属で表面に酸化被膜が形成される．通常，酸化物の融点は金属のそれよりも高く，表面の被膜は固体で，その厚さは数十nm程度と極めて薄い．このような膜の形成は表面の力学的特性を大きく変化させる．本研究では，円形ノズルの下端に金属液滴を懸垂させ，その形状を精密に測定することによって，液体金属液滴の表面に形成される酸化被膜の異方的な応力状態を測定するとともに，詳細な表面観察を行うことで，今まで未知であった酸化環境下における液体金属の表面物性の変化を明らかにする．