| 研究課題/領域番号 |
07305059
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 総合 |
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| 研究分野 |
金属生産工学
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
浅井 滋生 名古屋大学, 工学部, 教授 (80023274)
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| 研究分担者 |
小塚 敏之 熊本大学, 工学部, 助教授 (60205424)
尾添 紘之 九州大学, 機能物質科学研究所, 教授 (10033242)
大中 逸雄 大阪大学, 工学部, 教授 (00029092)
山根 隆一郎 東京工業大学, 工学部, 教授 (50016424)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
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| キーワード | 材料電磁プロセッシング / 対流抑制 / 強磁場 / 結晶磁気異方性 / 凝固偏析 / 自然対流 / 配向 / 磁化力 |
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| 研究概要 |
グリセリン溶液中の炭素繊維の配向挙動、黒鉛粉末を混入させた樹脂を固化させた場合に見られるの結晶磁気異方性に基づく粉末粒子の回転、Al-Si-Fe 合金を用いて晶出金属間化合物の配向を超電導磁石(磁束密度5T)を用いて測定した。炭素繊維は磁束線に平行に配向すること、黒鉛粒子はC軸に平行に配向すること、およびAlSiFe金属間化合物は磁束線に対し垂直に配向することを確認した。
垂直型ブリッジマン炉を用いて熱電材料 (Bi_<0.25>Sb_<0.75>) _2Te_3 の一方向凝固実験を行った。磁場の印加によって、結晶の成長方向が鉛直方向からずれることを見いだし、また、得られた試料の濃度分布を調べたところ、磁場を印加した試料では、中心部の成長方向に向かってBi濃度が高くなる傾向が観測された。さらに、半径方向では中心部のBi濃度が高く、Bi_2Te_2が中心部に偏析していることを確認した。このような現象が生ずる理由は磁場印加によって対流が抑制され、拡散による溶出輸送と同程度の対流になったためと考える。
導電性を有する立方体容器内の液体金属の自然対流に及ぼす印加磁場の効果を解析的に調べた。流体は非圧縮性流体であり、Boussinesq近似が成り立つものとし、連続の式、運動方程式およびエネルギー方程式を連成して解いた。結果は壁の電気伝導度が大きくなるにしたがい、印加磁場の方向によらず、対流抑制効果が大きくなることを確認した。
反磁性液体の浮場および固定化技術の確立を目的とし、シリコンオイルと磁性流体を用いたモデル実験および数値シミュレーションを行い、次に示す知見を得た。
1.互いに混合しない磁性流体と非磁性流体を共存させた場合、弱磁場によっても反磁性流体を浮場させることができる。
2.反磁性液滴に同極を対向させた非一様磁場を印加すると周りの媒質より磁化率の小さい液滴は磁場の弱い中央部に向かう磁気力を受けて安定浮場する。
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