マイクロ構造体粉末プロセスのための焼結変形－組織形成ハイブリッド解析法の開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23560869
• 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: 材料加工・処理
• 研究機関: 香川大学
• 研究代表者: 品川 一成 香川大学, 工学部, 教授 (30215983)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 材料加工・処理 / 機械材料・材料力学 / 数値解析 / 焼結 / 粒成長 / フェーズフィールド法 / 個別要素法

研究概要

近年，部品小型化のため，粒子サイズの数倍程度の大きさの焼結体が作製されるようになってきた．この場合，焼結体の寸法精度，焼結欠陥は個々の粉末粒子の変形と粒界移動に直接的な影響を受けるようになる．本研究ではマイクロ構造体における焼結変形と組織形成を予測するために，個別要素法とフェーズフィールド法との連成解析手法の開発を行った．また，実際の焼結における諸問題に適用することで，本手法の有効性を確認した．

研究成果

• [雑誌論文] 焼結における粉末成形体の収縮変形と粒成長挙動のシミュレーション (2014)
  • 著者名/発表者名: 品川一成
  • 雑誌名: セラミックス 巻: 49 ページ: 87-90
  • URL: https://member.ceramic.or.jp/journal/content/pdf/49_2_87.pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simulation of grain growth and sintering process by combined phase-field/ discrete-element method (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Shinagawa
  • 雑誌名: Acta Materialia 巻: 66 ページ: 360-369
  • DOI: 10.1016/j.actamat.2013.11.023
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Mathematical Approach to Ostwald Ripening Due to Diffusion and Deformation in Liquid Bridge (2013)
  • 著者名/発表者名: B. Randjelovic, K. Shinagawa and Z. S. Nikolic
  • 雑誌名: Science of Sintering 巻: 45 ページ: 261-271
  • DOI: 10.2298/SOS1303261R
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase- field simulation of platelike grain growth during sintering of alumina
  • 著者名/発表者名: K. Shinagawa, S. Maki, K. Yokota
  • 雑誌名: J. Eur. Cer. Soc.
  • DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2014.04.039
  • 査読あり
• [学会発表] Ni粉末成形体の焼結初期における粒成長挙動 (2013)
  • 著者名/発表者名: 森岡篤志
  • 学会等名: 粉体粉末冶金協会平成25年度秋季大会
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 20131127-29
• [学会発表] PFM/DEM連成法による焼結中の粒子分離のシミュレーション (2013)
  • 著者名/発表者名: 品川一成
  • 学会等名: 日本セラミックス協会2013年年会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 20130317-19
• [学会発表] 焼結過程の力学的モデリングとシミュレーションに関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 品川一成
  • 学会等名: 粉体粉末冶金協会平成24年度秋季大会
  • 発表場所: 草津市
  • 年月日: 20121129-22
• [学会発表] 粉末成形マイクロ構造体の焼結における粒界移動と収縮変形の連成解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 品川一成
  • 学会等名: 第63回塑性加工連合講演会
  • 発表場所: 北九州市
  • 年月日: 20121104-06
• [学会発表] A Model for Computer Study of Grain Coarsening in Liquid Phase Sintering (2012)
  • 著者名/発表者名: Z.S. Nikolic
  • 学会等名: Proc. 11th International Conference on Fundamental and Applied Aspects of Physical Chemistry
  • 発表場所: Belgrade
  • 年月日: 20120924-28
• [学会発表] 粉末粒子間の液架橋における拡散と形状変化の有限要素解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 品川一成
  • 学会等名: 第25回日本セラミックス協会秋季シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 20120919-21
• [学会発表] フェーズフィールド法/個別要素法連成による焼結過程のモデル化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 品川一成
  • 学会等名: 日本機械学会2012年度年次大会
  • 発表場所: 金沢市
  • 年月日: 20120909-12
• [学会発表] フェーズフィールド法による焼結中の異常粒成長のシミュレーション (2012)
  • 著者名/発表者名: 品川一成
  • 学会等名: 粉体粉末冶金協会平成24年度春季大会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 20120527-29