結晶配向

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10211203
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 浅井 滋生 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (80023274)
• 研究分担者: 佐々 健介 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助手 (30101166) ; 小塚 敏之 熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (60205424)
• キーワード: 材料電磁プロセッシング / 超伝導磁石 / 配向 / 磁気分離 / 電析配向 / 気相蒸着 / PAN繊維 / 複合材

研究概要

I凝固,II電析,III気相蒸着,IV固相反応の各プロセスにおいて晶出物,堆積物および反応生成物が磁化力によって結晶配向する機構解明を通じて,その制御原理を探る研究を行い,以下の知見を得た.
I疑固プロセス:溶融Al-Si-Fe,Al-Si-Fe-Mn,Al-SiおよびFe-C合金の凝固過程中に強磁場を印加した結果,1)Al-Si-Fe合金の凝固中に晶出する金属間化合物は強磁場印加により配向することを明らかにした.2)Al-Si-Fe-MnおよびAl-Si合金の凝固過程中に強磁場を印加し,塊状金属間化合物と初晶Siは磁化力の作用方向に移動することを確認した.3)Fe-C合金の凝固過程中に磁場を印加し,晶出グラファイトは印加磁化力と反対方向に移動するとともに、印加磁場方向に対してa,b軸方向が磁場に平行に配向することを認めた.4)高温で磁化率の測定できる装置を構築し,溶融金属の磁化率と晶出物の磁化率を測定した.
II電析プロセス.:塩化亜鉛浴および硫酸亜鉛浴を用いてZnの電析を強磁場下で行い,電析物が磁場方向に対してc軸に結晶配向することを見出した.
III気相蒸着プロセス:BiをYAGレーザで蒸発させガラス基板に強磁場中で蒸着させた.蒸着物の結晶方位は印加磁場方向に対してa,b軸方向に配向することを明らかにした.また,結晶配向機構の解明の糸口をつかんだ.
IV固相反応プロセス:PAN系炭素繊維の製造の一過程である炭素化工程あるいは黒鉛化工程に強磁場を印加することによって,炭素繊維の強度を約1000Mpa向上させることに成功した.

研究成果

• [文献書誌] 浅井滋生,佐々健介: "強磁場による晶出相の配向と結晶方位の制御"材料とプロセス. 12・1. 23-26 (1999)
• [文献書誌] 田橋正浩,佐々健介,浅井滋生: "強磁場印加による蒸着膜の結晶配向制御"材料とプロセス. 12・4. 851 (1999)
• [文献書誌] 村瀬政人,佐々健介,浅井滋生: "強磁場中でのFe-C合金の凝固"材料とプロセス. 12・4. 852 (1999)
• [文献書誌] 徐ミンクン,千野靖正,佐々健介,岩井一彦,浅井滋生: "強磁場雰囲気かでのFe-Cu合金の凝固"材料とプロセス. 12・4. 853 (1999)
• [文献書誌] 伊藤実和子,佐々健介,堂山昌男,山田恵彦,浅井滋生: "黒鉛化過程での強磁場の印加によるPAN系炭素繊維高強度化(掲載決定)"炭素. 191. (2000)
• [文献書誌] 古江俊夫、浅井滋生,佐々健介,伊藤実和子: "酸化繊維および炭素化繊維の製造法"
• [文献書誌] 浅井滋生: "磁場による電折または無電解膜の結晶方位制御法"