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溶融金属からの凝固相内偏析構造設計に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 25420153
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 熱工学
研究機関金沢大学

研究代表者

木村 繁男  金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 教授 (70272953)

研究分担者 門前 亮一  金沢大学, 理工学域機械工学系, 教授 (20166466)
小松 信義  金沢大学, 理工学域機械工学系, 准教授 (20436827)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2013年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード共晶合金 / 凝固速度 / 組織制御 / 組成制御 / 伝熱工学 / 凝固 / 金属材料 / 自然対流 / 二重拡散
研究成果の概要

円筒状の電気炉を用いてZn-Sn系共晶合金の亜共晶融液を作成した。上部より温度制御可能な冷却体を融液に接触させ、冷却体下面に2cmほどの凝固層を生成させた。冷却体下面には5mm間隔で熱電対を設置し、凝固過程中の温度計測を行った。共晶温度の位置が凝固面であると仮定して、凝固速度を算出した。また、各鉛直位置におけるデンドレイトのアーム間隔と凝固速度との間に良好な相関関係が得られた。これにより、温度制御される冷却面を用いて、凝固層の微小組織構造の設計が可能であることを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] 王立工科大学(スウェーデン)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] On realizable convection patterns in a saturated porous square section2016

    • 著者名/発表者名
      Kimura,S.,Ishikawa, N., Komatsu,N.
    • 雑誌名

      J of Heat and Technology

      巻: 34 号: S1 ページ: 91-94

    • DOI

      10.18280/ijht.34s111

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Visualization od double-diffusive convection and unsteady solidification on a vertical circular cylinder2015

    • 著者名/発表者名
      Ohnishi,K.,Kimura.S.,Kiwata,T.,Komatsu,N.,Kono, T.
    • 雑誌名

      J. Flow Control, Measurement & Visualization

      巻: 3 ページ: 154-160

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Can Natural Convection Alone Explain the Mpemba Effect?2015

    • 著者名/発表者名
      M. Vynnycky, S.Kimura
    • 雑誌名

      Int. J. Heat and Mass Transfer

      巻: 80 ページ: 243-255

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Experimental confirmation on the calibration curves for Preston's method2014

    • 著者名/発表者名
      (1) Ota,T., Kimura,S., Kiwata,T., Komatsu,N., Kono,T.
    • 雑誌名

      Journal of Energy and Power Engineering

      巻: 8 ページ: 689-692

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiple Solutions of Double-Diffusive Convection in Porous Media due to Opposing Heat and Mass Fluxes on Vertical Walls2013

    • 著者名/発表者名
      Y.Masuda, M.Yoneya, S.Kimura
    • 雑誌名

      Journal of Thermal Science and Technology

      巻: 8 号: 3 ページ: 533-542

    • DOI

      10.1299/jtst.8.533

    • NAID

      130003383978

    • ISSN
      1880-5566
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] On realizable convection patterns in a saturated porous square section2015

    • 著者名/発表者名
      Kimura,S.,Ishikawa, N., Komatsu,N.
    • 学会等名
      CLC2015
    • 発表場所
      パルマ、イタリア
    • 年月日
      2015-05-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 垂直円筒周りの凝固時における二重拡散対流場の可視化2015

    • 著者名/発表者名
      大西一樹,木村繁男,木綿隆弘,小松信義,河野孝昭
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部第52期総会
    • 発表場所
      新潟工科大学
    • 年月日
      2015-03-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 垂直円筒周りの凝固時における二重拡散対流場中に発生する密度躍層の移動2014

    • 著者名/発表者名
      大西一樹,木村繁男,木綿隆弘,小松信義,河野孝昭
    • 学会等名
      日本地熱学会平成26年学術講演会
    • 発表場所
      弘前大学
    • 年月日
      2014-10-29 – 2014-10-31
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 金沢大学流体工学研究室

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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