先端材料製造プロセスにおける輸送過程の能動的制御

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08044122
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 棚澤 一郎 東京農工大学, 工学部, 教授 (30013105)
• 研究分担者: ユーリ ゲルフガート ラトビヤ大学, 電磁流体力学研究所, 所長 ; ピンハス バーヨセフ テクニオン(イスラエル工科大学), 教授 ; アレクダンダー ゲルフガ テクニオン(イスラエル工科大学), 研究員 ; 前川 透 東洋大学, 工学部, 教授 (40165634) ; 西尾 茂文 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (00111568)
• キーワード: 材料製造 / 熱・物質移動 / 能動的制御 / 電磁場 / 数値シミュレーション / 融液凝固

研究概要

本国際学術研究(共同研究)は,研究課題名のとおり先端材料製造における輸送過程(流動および熱・物質移動)の能動的制御に関する基礎研究を目的として,日本(3人)イスラエル(2人),ラトビヤ(1人)の計6人の研究者により実施された.
研究課題が広汎なところから,対象を主として融液凝固による材料製造プロセスに絞り電磁力等を利用した流動および伝熱・物質移動の制御による製造技術の向上を目指した.
研究の実施にあたっては,3ヶ国6人の研究者がそれぞれ専門とするところを活かし,日本側研究者は,単結晶材料およびアモルファス材料製造にかかわる融液凝固過程の解明と,電磁場による制御に関して実験および解析を行い,イスラエルの研究者は,単結晶育成過程における容器内融液の流動不安定に関して,数値シミュレーションによる解析を行った.また,ラトビヤの研究者は,融液に回転磁場を印加することによる熱・物質移動の能動的制御について実験・解析を行った.
2年間の研究期間中,日本側研究者はイスラエルのテクニオン(イスラエル工科大学)及びラトビヤ(ラトビヤ大学電磁流体力学研究所)を訪問,逆にイスラエル及びラトビヤの研究者は,日本の諸大学(東京農工大学,東京大学,東洋大学ほか)を訪問して,研究施設の視察と研究進捗状況・今後の方針などについての意見交換を行った.

研究成果

• [文献書誌] Munakata, T.: "Flow Field under RF Heating on FZ Crystal Growth Process" Proc. 1st Pacific Symp. on Flow Visualization and Image Processing. Vol.2. 627-632 (1997)
• [文献書誌] 西尾 茂文: "凝固を伴う接触界線の安定性" 日本機械学会論文集(B編). 63・606. 596-601 (1997)
• [文献書誌] Matsumoto, S.: "Numerical Analysis of InP Solution Growth by Traveling Heater Method : Transient Response" Int. J.Heat Mass Transfer. 40・13. 3237-3245 (1997)
• [文献書誌] Morimoto, H.: "Instability of Thermomagnetic Convection under microgravity : Dropshaft Experiment" J. Jpn Soc. Microgravity Applications. 14・3. 199-204 (1997)
• [文献書誌] Haga, M.: "Heat and Mass Transfer Control Using Electrical and Magnetic Field-EHD Instability and Solution Growth" Proc.ICHMT Symp.on Molecular and Microscale Heat Transfer. 557-568 (1997)
• [文献書誌] Gelfgat, A.: "Axisymmetry-Breaking Instability of Axially Symmetric Convective Flows" Proc. 10th Int. Symp. on Transport Phenomena in Thermal Science and Engineering. Vol.1. 263-268 (1997)
• [文献書誌] Abricka, M.: "Influence of Superposition of Uniform and Nonuniform Rotating Magnetic Fields on MHD Flow in a Cylindrical Cavity" Proc. 3rd pamir Int.Conf., Aussoi. (1997)
• [文献書誌] Abricka, M.: "Numerical Simulation of MHD Rotator Action on Hydrodynamics and Heat Transfer in Single Crystal Growth Prpcess" J.Crystal Growth. 180. 388-400 (1997)
• [文献書誌] Barz, R. U.: "Modelling of the Isothermal Melt Flow due to Rotating Magnetic Fields in Crystal Growth" J. Crystal Growth. 180. 410-412 (1997)