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2010 年度 実績報告書

低環境負荷・低コスト化を目指したポーラスアルミニウム創製とその耐圧縮能センシング

研究課題

研究課題/領域番号 22560705
研究機関芝浦工業大学

研究代表者

宇都宮 登雄  芝浦工業大学, 先端工学研究機構, 教授 (60176708)

研究分担者 齋藤 敦史  芝浦工業大学, 工学部, 准教授 (30280994)
半谷 禎彦  群馬大学, 工学研究科, 准教授 (80361385)
高戸谷 健  宇宙航空研究開発機構, 研究開発本部, 主任研究員 (40344254)
キーワード構造・機能材料 / 環境材料
研究概要

本年度実施した【ポーラスアルミニウムのFSPを利用した作製法の開発】では,FSPの(1)ツールの回転数、(2)ツール送り速度,(3)パス数,(4)発泡剤量,(5)アルミナ添加量,発泡させる際の(6)保持温度,(7)保持時間を系統的に変化させて,高気孔率で気孔サイズが均一かつ気孔が均一に分布したホーラスアルミニウムを作製するための最適条件の導出を試みた.また,これと並行して,マイクロフォーカスX線CTで撮像した三次元画像をもとにボーラスアルミニウムの(1)相当円直径,(2)円形度等の気孔形態パラメータの評価システムを開発した.その結果,A1050アルミニウム,A6061アルミニウム合金,ADC12アルミニウム合金ダイカストの最適条件を設定できた.例えばA1050では,発泡剤量:攪拌領域の1mass%,アルミナ添加量:5mass%,ツール回転数:2200rpm,ツール送り速度:100mm/min,ツール走査一列あたり4パスのマルチパス,保持温度1003K,保持時間10分の条件下で気孔率70~80%,相当円直径2.8~3mmのホーラスアルミニウムを作製できた.さらに,一部静的圧縮試験用のポーラスアルミニウムを試作し,X線CT装置を用いて圧縮荷重の増加にともなうポーラスアルミニウムの変形状態を撮像する試験を実施した.
【薄膜センサの作製と発振回路法の高精度化】では,発振回路法のセンサ出力に温度/周波数依存性があるため,今年度は周波数の補償回路を設計し,その補償回路を組み込んだ測定回路を作製した.さらに,ひずみ計測を対象としてセンサ出力の周波数に対する特性評価試験を実施した.その結果,回路からのセンサ出力の安定性に問題が発生したため回路を改良し,発振回路法における差分計測回路を検討した.その結果,大気環境下における安定性が向上したことを確認した.薄膜センサに関しては,圧縮試験を想定し,使用する二つの材料の選定を行った.

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] 摩擦攪拌法で作製したADC12ポーラスアルミニウムの気孔形態と圧縮特性2010

    • 著者名/発表者名
      宇都宮登雄, 高橋和也, 半谷禎彦, 河野成博, 桑水流理, 吉川暢宏
    • 雑誌名

      軽金属

      巻: 60 ページ: 590-595

    • 査読あり
  • [学会発表] ADC12ダイカスト材利用によるポーラスアルミニウムの作製とその圧縮特性2011

    • 著者名/発表者名
      半谷禎彦, 高橋和也, 加藤弘規, 宇都宮登雄, 北原総一郎, 桑水流理, 吉川暢宏
    • 学会等名
      日本金属学会 2011年春期(第148回)大会
    • 発表場所
      東京都市大学(地震により学会中止, 講演論文集発行)
    • 年月日
      2011-03-26
  • [学会発表] X線CT非破壊観察による圧縮過程でのポーラスアルミニウム気孔圧潰挙動2011

    • 著者名/発表者名
      山口亮, 半谷禎彦, 高橋俊也, 宇都宮登雄, 桑水流理, 吉川暢宏
    • 学会等名
      日本金属学会 2011年春期(第148回)大会
    • 発表場所
      東京都市大学(地震により学会中止, 講演論文集発行)
    • 年月日
      2011-03-26
  • [学会発表] 摩擦攪拌法によるポーラスAl/緻密鋼板サンドイッチパネルの作製およびその界面強度2011

    • 著者名/発表者名
      石井伸幸, 半谷禎彦, 小山真司, 宇都宮登雄, 桑水流理, 吉川暢宏
    • 学会等名
      日本金属学会 2011年春期(第148回)大会
    • 発表場所
      東京都市大学(地震により学会中止, 講演論文集発行)
    • 年月日
      2011-03-26
  • [学会発表] ポーラスアルミニウムの圧縮に伴う気孔変化のX線CT観察2011

    • 著者名/発表者名
      山口亮, 高橋俊也, 半谷禎彦, 宇都宮登雄, 桑水流理, 吉川暢宏
    • 学会等名
      日本機械学会関東支部 第17期総会講演会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(地震により学会中止, 講演論文集発行)
    • 年月日
      2011-03-18
  • [学会発表] 摩擦攪拌法で作製したポーラスアルミニウム/緻密鋼板サンドイッチパネルの引張り挙動2011

    • 著者名/発表者名
      石井伸幸, 半谷禎彦, 小山真司, 桑水流理, 長谷川誠, 宇都宮登雄, 吉川暢宏
    • 学会等名
      日本機械学会関東支部 第17期総会講演会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(地震により学会中止, 講演論文集発行)
    • 年月日
      2011-03-18
  • [学会発表] ADC12ポーラスアルミニウムの発泡剤添加による気孔率・気孔形態の変化2011

    • 著者名/発表者名
      宇都宮登雄, 高橋和也, 半谷禎彦, 北原総一郎, 桑水流理, 吉川暢宏
    • 学会等名
      日本機械学会関東支部 第17期総会講演会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(地震により学会中止, 講演論文集発行)
    • 年月日
      2011-03-18
  • [学会発表] 金型利用による複雑形状ポーラスアルミニウムの作製2010

    • 著者名/発表者名
      塚田敦海, 半谷禎彦, 宇都宮登雄
    • 学会等名
      日本機械学会 第18回機械材料・材料加工技術講演会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2010-11-27
  • [学会発表] 摩擦攪拌法によるポーラスアルミニウム/緻密鋼板サンドイッチパネルの作製2010

    • 著者名/発表者名
      石井伸幸, 半谷禎彦, 小山真司, 長谷川誠, 宇都宮登雄
    • 学会等名
      日本機械学会 第18回機械材料・材料加工技術講演会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2010-11-27
  • [学会発表] ADC12ポーラスアルミニウムの内部気孔形態に及ぼす発泡剤添加量の影響2010

    • 著者名/発表者名
      高橋和也, 半谷禎彦, 宇都宮登雄, 北原総一郎, 桑水流理, 吉川暢宏
    • 学会等名
      日本鋳造工学会 第157回全国講演大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-10-03
  • [学会発表] ADC12ダイカストを用いた発泡剤不使用ポーラスAlにおける圧縮特性2010

    • 著者名/発表者名
      加藤弘規, 半谷禎彦, 宇都宮登雄, 北原総一郎, 桑水流理, 吉川暢宏
    • 学会等名
      日本鋳造工学会 第157回全国講演大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-10-03
  • [学会発表] 鋳造法で作製したポーラスアルミニウムの圧縮に伴う気孔形態変化の追跡2010

    • 著者名/発表者名
      高橋俊也, 山口亮, 半谷禎彦, 宇都宮登雄, 桑水流理, 吉川暢宏
    • 学会等名
      日本鋳造工学会 第157回全国講演大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-10-03

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公開日: 2012-07-19  

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