2018 年度研究成果報告書

金属ガラスの過冷却液体を利用した接合と継手評価

研究課題

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研究課題/領域番号	16K06025
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	生産工学・加工学
研究機関	神奈川大学
研究代表者	寺島岳史神奈川大学, 工学部, 准教授 (10402992)
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード	金属ガラス / 過冷却液体状態 / 接合
研究成果の概要	ヒートガンを用いてArガスジェットを発生させ、これをAu60Cu15.5Ag7.5Si17金属ガラス試験片（ガラス遷移温度Tg87℃、結晶化温度Tx127℃）に照射して過冷却液体接合を試みた。重ね合せた試験片にヒートガンをスポット照射して過冷却液体接合を試みたところ、過冷却液体への遷移に伴って照射部分が軟化するのを確認した。高速Arガスジェットのガス圧に加えて超音波振動子を併用することで接合界面近傍で塑性流動性が起こり、結果として接合部を形成させることに成功した。
自由記述の分野	機械材料
研究成果の学術的意義や社会的意義	金属ガラス特有の過冷却液体状態（液相線温度の6割程度で軟化）に着目し、この付近にガス温度を調節したArガスジェットを熱源に用いてAu60Cu15.5Ag7.5Si17金属ガラスの過冷却液体接合を試みた。その結果、結晶化させることなく接合することに成功した。これより次のことを明らかにした。1：ガス温度をガラス遷移温度Tg以上、結晶化温度Tx以下に保つことで直ちに結晶化させることなく過冷却液体状態に遷移させることができた、2：過冷却液体接合後は急冷する必要がなく結晶化を防ぐことができた、3：高速Arガスジェットのガス圧に加えて超音波振動子を併用することで接合を達成することができた。