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強磁場印加による結晶組織選択では、包晶合金の高温度勾配下における一方向凝固について実験および検討を行った。バンド組織など周期的組織は、凝固界面における物質輸送、対流などの外乱に対して非常に敏感であることがモデル化により明らかになった。磁場の印加による非定常な対流の抑制は、周期組織の形成を安定化し、組織選択に有効であることが明らかになった。さらに、磁化率の濃度依存性などを利用した選択的な磁化力の作用は、物質輸送を変化させることにより周期的組織を制御できる可能性があることも確認された。これまでのローレンツ力による対流抑制、定常流の実現だけでなく、磁化による体積力の付加により、結晶組織選択を行える可能性を示したと考えられる。今後、強磁場を利用した組織選択、組織制御に結びつけるため、研究を展開する予定である。
結晶組織選択と磁場を利用した組織制御では、BiMn化合物について初期組織、凝固過程の制御により、包晶化合物の磁場配向・組織選択に寄与するかどうかを調べた。非平衡共晶反応を利用し、液体急冷法によりBiとBiMn微細共晶組織を得た。この非平衡共晶組織を包晶温度以下に急加熱・保持することにより、液相中にBiMn化合物が分散した非平衡状態が実現でき、磁場の印加が有効に作用し、BiMn包晶化合物のc軸が配向した多結晶を製造できることを確認した。従来の冷却過程において凝固させる手法に比べて、適応できる系が広がると考えられる。
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