半凝固スラリーに超音波定在波を付与したナノマイクロ凝固制御による異方材料製造

• 研究課題/領域番号: 25K07627
• 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19020:熱工学関連
• 研究機関: 石川工業高等専門学校
• 研究代表者: 義岡 秀晃 石川工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (80259845)
• 研究分担者: 経田 僚昭 富山高等専門学校, その他部局等, 准教授 (50579729)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2027年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2026年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2025年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 融解凝固 / 材料製造 / マイクロ・ナノ

研究開始時の研究の概要

半凝固スラリーに対して超音波定在波による音響放射力を付与することにより、多結晶バルク体においてナノからマイクロまでの広範囲の階層スケールで方向特性を有する異方材料を製造することを目的とする。まず、水溶液を供試した動的プロセスの可視化実験を行い、定在波中で生じる音響放射力による結晶粒の姿勢変化と輸送並びに結晶成長の方向特性を含んだ凝固の速度論を展開する。次いで、実用金属での凝固実験と組織解析を実施し、超音波による力の方向性が生み出す最終的なバルク体の組織構造論を展開する。最終的には、超音波を伴う材料凝固の全容を解明し、新規異方材料製造法の開発に資する。