| 研究課題/領域番号 |
15H04136
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| 研究機関 | 千葉工業大学 |
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研究代表者 |
小澤 俊平 千葉工業大学, 工学部, 准教授 (80404937)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | フラックスフリーろう付 / 雰囲気酸素分圧 / 表面張力 / アルミニウム合金 |
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| 研究実績の概要 |
自動車用熱交換器は，密度が小さく熱伝導度の良いアルミニウム合金のろう付によって製造されている．その際，アルミニウムは非常に酸化しやすく，それが溶融ろうの進展を物理的に阻害したり，濡れ性を低下させたりするため，フッ化物系フラックスの使用が欠かせない．しかし，このフラックスの残渣が，近年の電気自動車やハイブリッド自動車の電子部品を故障させたり，高効率熱交換器のフィンの目詰まりを起こしたりすることが問題となっているため，フラックスフリーろう付の開発が求められている．
アルミニウム合金のフラックスフリーろう付のためには，酸化被膜の生成抑制が重要であるが，平成29年度までの研究では，ジルコニア式酸素ポンプによる雰囲気酸素分圧の低減と，心材へのMgの微量添加の複合効果により，ろう付性が向上する事が明らかとなった．また，Al-Siろう溶融までの昇温速度を約30℃/minまで早くすることで，間隙充填試験においては，フラックスろう付に匹敵するほどの接合性が得られることが分かった．そこで平成30年度は，一般的なろう付製品で見られるような継手形状や密閉構造を模擬し，上記手法の有効性について検討する事を目的とした．
その結果，密閉構造と成らない場合は，継手形状が曲率を有しても，十分な接合性が得られる事が分かった．ただし，密閉構造を有する場合は，内外の酸素分圧差に起因すると思われる表面張力差により，フィレットの大小が異なった．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
平成30年度は，過年度までに蓄積してきた知見を元に，実際のろう付製品への応用を念頭に置いて，複雑形状継手を用いたろう付性評価を行った．その結果，ろう付部の形状によっては，十分な接合性を得られる事が確認され，当初の目的であるフラックスフリーろう付の開発に着実に近づいている．
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| 今後の研究の推進方策 |
単純形状を用いた間隙充填試験だけでなく，継手形状が曲率を持つ場合においても，良好なろう付性が得られる条件が明らかとなった．ただし，密閉構造を有する試料においては，内外でろう付性が異なる事が明らかとなったものの，それは定性的な評価に止まっている．そこで平成31年度は，密閉構造体の内容積やろう量，接合面積などをパラメータとして，これらの定量的な影響について明らかにする事を試みる．
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