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複合化技術を利用した環境対応型高温用鉛フリーはんだの開発と熱・電気伝導の理論予測

研究課題

研究課題/領域番号 26420740
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 材料加工・組織制御工学
研究機関広島大学

研究代表者

佐々木 元  広島大学, 工学研究院, 教授 (30192595)

研究分担者 杉尾 健次郎  広島大学, 工学研究院, 准教授 (90294545)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード高温鉛フリーはんだ / 複合材料 / 微細組織 / 機械的性質 / 熱伝導性 / 電気伝導性 / 濡れ性 / 熱伝導 / 短繊維 / 鉛フリーはんだ / 炭素繊維 / 熱・電気伝導
研究成果の概要

高温なまりフリーはんだを得る為、理論合金法により、各種元素の添加の効果を計算し、優れた強度を持つ事が予想されるZn系合金を提案した。また、更なる機械的性質の向上を目指し,ステンレス鋼繊維および炭素短繊維を含有したZn10Al2Sn合金基複合材料を溶融撹拌法により作製した.複合材料化により,機械的性質を向上させることができた.また,熱・電気伝導を予測する理論,シミュレーションの開発を行い,実験値を表現できる理論的解析手法の開発に成功した.

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 15件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 11件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Effect of Preparation Conditions of TiB2 Particle Dispersed Al Composites on Microstructure2017

    • 著者名/発表者名
      G. Sasaki, T. Hirose, Y.B. Choi, K. Sugio and K. Matsugi
    • 雑誌名

      Materials Science Forum

      巻: 879 ページ: 1674-1678

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/msf.879.1674

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of the Interfacial Thermal Resistance on Effective Thermal Conductivity of Al/SiC Particle-Dispersed Composites2017

    • 著者名/発表者名
      K. Sugio, R. Yamada, Y. B. Choi, G. Sasaki
    • 雑誌名

      Materials Science Forum

      巻: 879 ページ: 1889-1894

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/msf.879.1889

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of TiB2 Dispersed Aluminum Composites by Spark Plasma Sintering2017

    • 著者名/発表者名
      G. Sasaki, T. Hirose, Y. B. Choi, K. Sugio, K. Matsugi
    • 雑誌名

      Materials Science Forum

      巻: 877 ページ: 601-604

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/msf.877.601

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Estimation of the electrical conductivity of TiB<sub>2</sub>/Al composites by using image analysis2016

    • 著者名/発表者名
      Kenjiro SUGIO, Nariaki KAWANO, Takaaki HIROSE, Yong-Bum CHOI and Gen SASAKI
    • 雑誌名

      Mechanical Engineering Journal

      巻: 3 号: 2 ページ: 15-00577-15-00577

    • DOI

      10.1299/mej.15-00577

    • NAID

      130005145838

    • ISSN
      2187-9745
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of Microstructure on Mechanical and Thermal Properties of Titanium Boride Dispersed Aluminum Composites by Spark Plasma Sintering2016

    • 著者名/発表者名
      G. Sasaki, T. Hirose, K. Sugio, Y. B. Choi, K. Matsugi
    • 雑誌名

      17 th US-Japan Conf. on Composite Materials

      巻: Paper No. 57 ページ: 1-7

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Preparation of High Temperature Lead-Free Solder Composites2016

    • 著者名/発表者名
      G. Sasaki, K. Takeuchi, K. Sugio, Y. B. Choi, K. Matsugi
    • 雑誌名

      Proc. of The Ninth Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing

      巻: - ページ: 145-147

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Multi-functional properties of TiB2 particles dispersed pure aluminum composites2016

    • 著者名/発表者名
      G. Sasaki, T. Hirose, K. Sugio, Y. B. Choi, K. Matsugi
    • 雑誌名

      Proc. the 12th China-Japan Joint Conference on Composite Materials

      巻: -

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Influences of Cfs on thermal properties of spark plasma sintered Cf-Cu composites2016

    • 著者名/発表者名
      L. Yang, K. Sugio, Y. B. Choi, K. Matsugi, G. Sasaki
    • 雑誌名

      Proc. the 12th China-Japan Joint Conference on Composite Materials

      巻: -

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effective thermal conductivity of aluminum matrix composites with considering interfacial thermal resistance2015

    • 著者名/発表者名
      K. Sugio, R. Yamada, G. Sasaki
    • 雑誌名

      Proc. of 20th Int’l Conf. on Composites Materials (ICCM20)

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect on microstructure control on thermal and electrical conductivities of CNF/Al composites2015

    • 著者名/発表者名
      G. Sasaki, Y. Omuro, Y.B. Choi, K. Sugio, K. Matsugi
    • 雑誌名

      Proc. of 20th Int’l Conf. on Composites Materials (ICCM20)

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Wetability between Graphite and High Temperature Lead Free Solder Alloy2015

    • 著者名/発表者名
      G. Sasaki, K. Nakata, K. Sugio
    • 雑誌名

      Proc. 4th Asian Symposium on Materials and Processing (ASMP2015)

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Microstructure of Lead-Free Solder Composites for High Temperature Application2015

    • 著者名/発表者名
      K. Takeuchi, K. Sugio, G. Sasaki
    • 雑誌名

      Proc. of the 10th Korea-Japan Joint Symp. on Composite Materials

      巻: 1 ページ: 89-90

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effective Thermal Conductivity Measurement of Metal Matrix Composites and Thermal Conduction Simulation with Steady Method2015

    • 著者名/発表者名
      R. Yamada, T. Hirose, K. Sugio, Y. B. Choi, G. Sasaki
    • 雑誌名

      Proc. of the 10th Korea-Japan Joint Symp. on Composite Materials

      巻: 1 ページ: 103-104

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] DEVELOPMENT AND MECANICAL PROPERTIES OF HIGH TEMPERTUTRE LEAD FREE SOLDER COMPOPSITES2014

    • 著者名/発表者名
      Gen Sasaki, Meihong Niu, Kenjiro Sugio, Yongbum Choi, Kazuhiro Matsugi
    • 雑誌名

      Abs of The 11th China-Japan Joint Conf. on Composite Materials (CJJCC-11)

      巻: 1 ページ: 1-6

    • 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] Thermal Properties of titanium boride particle reinforced pure aluminum composites2014

    • 著者名/発表者名
      G. Sasaki, T. Hirose, O.Y. Lee, Y.B. Choi, K. Sugio, K. Matsugi
    • 雑誌名

      Proc. of Canada-Japan Workshop on Composites

      巻: 1 ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 多機能金属基複合材料の開発2017

    • 著者名/発表者名
      佐々木元
    • 学会等名
      広島大学革新的ものづくり研究拠点 平成28年度シンポジウム
    • 発表場所
      広島RCC文化センター
    • 年月日
      2017-03-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Thermal Properties of Regular Oriented Cf Reinforced Cu Matrix Composite Prepared by Spark Plasma Sintering2017

    • 著者名/発表者名
      楊路,杉尾健次郎,崔龍範,松木一弘,佐々木 元
    • 学会等名
      日本金属学会2017年春期講演会
    • 発表場所
      首都大学東京南大沢キャンパス
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Al-SiC粒子分散複合材料の粒子サイズと有効熱伝導率の関係2017

    • 著者名/発表者名
      杉尾健次郎,河野圭将,崔龍範,佐々木 元
    • 学会等名
      日本金属学会2017年春期講演会
    • 発表場所
      首都大学東京南大沢キャンパス
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 金属基複合材料中の異相界面が機械的・機能的特性に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      佐々木元
    • 学会等名
      日本金属学会・日本鉄鋼協会中国四国支部第126回金属物性研究会
    • 発表場所
      広島大学東広島キャンパス
    • 年月日
      2017-01-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ヒートシンク用金属基複合材料の多機能性と放電焼結による組織制御2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木元
    • 学会等名
      粉体粉末冶金協会講演会
    • 発表場所
      東北大学青葉山キャンパス
    • 年月日
      2016-11-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 組織制御を用いたAl-SiC粒子分散複合材料の有効熱伝導率の評価2016

    • 著者名/発表者名
      杉尾健次郎,崔龍範,佐々木元
    • 学会等名
      軽金属学会第131 回秋期大会
    • 発表場所
      茨城大学水戸キャンパス
    • 年月日
      2016-11-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 放電焼結法によるTiB2/Al複合材料の組織制御と機械的性質,熱伝導特性に与える影響2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木元, 姚友強, 崔龍範, 杉尾健次郎, 松木一弘
    • 学会等名
      軽金属学会第131 回秋期大会
    • 発表場所
      茨城大学水戸キャンパス
    • 年月日
      2016-11-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Thermal Properties of Cf Reinforced Cu Matrix Composite Prepared by Spark Plasma Sintering2016

    • 著者名/発表者名
      L. Yang, K. Sugio, Y. B. Choi, K. Matsugi, G. Sasaki
    • 学会等名
      日本金属学会秋期講演会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 高温用鉛フリーはんだ複合材料の組織制御と特性評価2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木 元、竹内 浩一、杉尾 健次郎
    • 学会等名
      日本金属学会秋期講演会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 画像解析によるAl-SiC粒子分散型複合材料の有効熱伝導率の算出2016

    • 著者名/発表者名
      杉尾 健次郎、崔 龍範、佐々木 元
    • 学会等名
      日本金属学会秋期講演会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 放電焼結法により作製した TiB2/アルミニウム複合材料の熱的、機械的特性2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木 元,廣瀬 貴昭,杉尾 健次郎,崔 龍範,松木 一弘
    • 学会等名
      日本機械学会2016年度年次大会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Al-SiC複合材料の強化材サイズと有効熱伝導率の関係2016

    • 著者名/発表者名
      河野圭将、杉尾健次郎,佐々木元
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第59回・日本金属学会第56回中国四国支部講演大会
    • 発表場所
      島根大松江キャンパス
    • 年月日
      2016-08-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] グラファイト/銅複合材料の作製条件が熱的特性に与える影響2016

    • 著者名/発表者名
      三好耀司郎、佐々木元,杉尾健次郎
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第59回・日本金属学会第56回中国四国支部講演大会
    • 発表場所
      島根大松江キャンパス
    • 年月日
      2016-08-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] アルミニウム基複合材料における強化相のサイズと有効熱伝導率の関係2016

    • 著者名/発表者名
      杉尾健次郎,山田理欧,崔龍範,佐々木元
    • 学会等名
      軽金属学会中国四国支部第8回講演大会
    • 発表場所
      鳥取大学工学部
    • 年月日
      2016-07-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Al/SiC 粒子分散型複合材料の粒子サイズと有効熱伝導率の関係2016

    • 著者名/発表者名
      杉尾健次郎、山田理欧、崔龍範、佐々木元
    • 学会等名
      日本金属学会春期講演会
    • 発表場所
      東京理科大学葛飾キャンパス
    • 年月日
      2016-03-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 圧延による気相法炭素短繊維/アルミニウム複合材料の作製と熱伝導特性評価2015

    • 著者名/発表者名
      佐々木 元,大室 佑介,杉尾 健次郎,崔 龍範,松木 一弘
    • 学会等名
      日本機械学会2015年度年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Microstructure Control of Metal Matrix Composites with High Thermal Conductivity2015

    • 著者名/発表者名
      G. Sasaki
    • 学会等名
      Chile-Japan workshop on Advanced Structural and Functional Materials
    • 発表場所
      University of Chile, Chile
    • 年月日
      2015-09-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mechanical and thermal properties of TiB2/Al composite fabricated by spark plasma sintering2015

    • 著者名/発表者名
      T. Hirose, K. Sugio, G. Sasaki, M. H. Lee, T. Hinoki
    • 学会等名
      The 6th International Symposium of Advanced Energy Science
    • 発表場所
      Kyoto University, Uji Campus
    • 年月日
      2015-09-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 界面熱抵抗を考慮した金属基複合材料の有効熱伝導率2015

    • 著者名/発表者名
      山田理欧、杉尾健次郎、佐々木元
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第58回・日本金属学会第55回中国四国支部講演大会
    • 発表場所
      広島工業大学
    • 年月日
      2015-08-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Zn-10Al-2Snはんだ合金とグラファイトとの反応性評価2015

    • 著者名/発表者名
      竹内浩一、佐々木元、杉尾健次郎
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第58回・日本金属学会第55回中国四国支部講演大会
    • 発表場所
      広島工業大学
    • 年月日
      2015-08-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 高熱・高電気伝導性金属基複合材料の開発と組織制御2015

    • 著者名/発表者名
      佐々木元
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第58回・日本金属学会第55回中国四国支部講演大会 本多記念講演
    • 発表場所
      広島工業大学
    • 年月日
      2015-08-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 界面熱抵抗を考慮したアルミニウム基複合材料の熱伝導シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      山田理欧,杉尾健次郎,佐々木元
    • 学会等名
      軽金属学会中国四国支部第7回講演大会
    • 発表場所
      岡山大学工学部
    • 年月日
      2015-07-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] CNF/Al複合材料の熱伝導特性2015

    • 著者名/発表者名
      佐々木元、大室佑介、山田理欧、崔龍範, 杉尾健次郎、松木一弘
    • 学会等名
      軽金属学会第128回春期大会
    • 発表場所
      東北大青葉山キャンパス
    • 年月日
      2015-05-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 鉛フリー亜鉛系はんだ合金とグラファイトとの濡れ性2015

    • 著者名/発表者名
      中田国彦、杉尾健次郎、佐々木元
    • 学会等名
      日本金属学会・日本鉄鋼協会中国四国支部第31回若手フォーラム
    • 発表場所
      岡山国際交流センター
    • 年月日
      2015-02-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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