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2011 年度 実施状況報告書

一方向性ポーラス金属の量産化手法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 23760668
研究機関大阪大学

研究代表者

井手 拓哉  大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (40507183)

研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2013-03-31
キーワードロータス金属 / ガス化合物熱分解法 / ヒートシンク / 多孔質材料
研究概要

小型の水平型連続鋳造装置を用いてガス化合物熱分解法によりロータス銅を作製した.連続的にタンディッシュ(反応炉)にガス化合物である水素化チタンおよび溶融銅を添加することで円柱状の気孔が一方向に配列したロータス型ポーラス銅が作製できた.また,一方向凝固時の凝固速度を変化させロータス銅を作製した.引出速度の増加に伴い気孔率は増加し,気孔径はわずかに減少した.引出速度の変化に伴う気孔率の変化については,速い速度では,水素化チタンの熱分解後の溶融銅の保持時間が短いため,脱ガスによる溶融金属のガス濃度の変化が小さいためであると考えられる.一方,気孔径が引出速度に依存しない結果は,従来の高圧ガス法により作製したロータス金属の気孔径の引出速度依存性とは大きく異なる.この結果については,今後さらなる研究が必要である.さらに,本年度は,上記で得られた知見に基づき,高圧ガス法用の垂直連続鋳造装置もガス化合物熱分解法を適用できるよう改造した.上記の結果と同様に連続的に溶融金属およびガス化合物を反応させ,一方向凝固させることで一方向性気孔が生成した.今後は,水素センサー等を設置し,溶融金属のガス濃度変化を詳細に調べる.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

研究計画では,ガス化合物の選定,添加量,添加間隔等の確立によりガス化合物熱分解法を作製することを主たる課題とした.それらについてはおおよそ確立できた.また,大型装置も改造し,水素センサ等を設置可能にした.それを利用することで,ガス化合物添加による溶融金属のガス濃度変化を詳細に考察することが可能であると考えられる.本研究では,計画当初の水平型連続鋳造装置に熱分解法を適用したロータス金属の製法開発だけで無く,装置規模によらない製法の開発が期待される.

今後の研究の推進方策

今後は,大型の垂直型連続鋳造装置を用いてガス化合物熱分解法を用いたロータス金属の製法の確立を行う.作製時に水素センサを用いてガス化合物の添加条件と溶融金属のガス濃度変化を考察する.さらに,同装置を用いて高圧ガス法を用いてロータス金属を作製し,気孔形態に及ぼす凝固条件の影響を明らかにする.

次年度の研究費の使用計画

研究費の主な使途は,研究計画通り消耗品の購入である.るつぼ,鋳型および熱電対等を主に購入する.

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] Fabrication of Porous Metals with Slender Directional Pores through Thermal Decomposition of Gaseous Compounds2012

    • 著者名/発表者名
      H.Nakajima, T.Ide, A.Tsunemi
    • 雑誌名

      Proceedings of 7th International Conference on Porous Metals and Metallic Foams (MetFoam2011)

      巻: 1 ページ: 39-43

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ductility improvement of intermetallic compound NiAl by unidirectional pores2012

    • 著者名/発表者名
      J.W. Lee, S.K. Hyun, M.S. Kim, M.G. Kim, T. Ide, H. Nakajima
    • 雑誌名

      Material Letters

      巻: 74 ページ: 213-216

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of Lotus-type Porous Aluminum through Continuous Casting2012

    • 著者名/発表者名
      T. Ide, Y. Iio, H. Nakajima
    • 雑誌名

      Proceedings of 7th International Conference on Porous Metals and Metallic Foams (MetFoam2011)

      巻: 1 ページ: 81-84

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Compressive Properties of Porous NiAl Fabricated by Unidirectional2012

    • 著者名/発表者名
      Ji-Woon Lee, Soong-Keun Hyun, Mok-Soon Kim, Takuya Ide,
    • 雑誌名

      Proceedings of 7th International Conference on Porous Metals and Metallic Foams (MetFoam2011)

      巻: 1 ページ: 333-338

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of Porous AlN/Al Composites and its Compressive Properties2012

    • 著者名/発表者名
      T. Kujime, T. Ide, Y. Seimiya, H. Nakajima
    • 雑誌名

      Proceedings of 7th International Conference on Porous Metals and Metallic Foams (MetFoam2011)

      巻: 1 ページ: 463-468

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Internal Friction of Lotus-type Porous Copper2012

    • 著者名/発表者名
      Osamu Yoshinari, Tetsuya Kobayashi, Hideo Nakajima, Takuya Ide
    • 雑誌名

      Proceedings of 7th International Conference on Porous Metals and Metallic Foams (MetFoam2011)

      巻: 1 ページ: 491-497

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Forming of Profiled Strip from Porous Metal by Rolling2012

    • 著者名/発表者名
      H. Tsuruoka, H. Utsunomiya, T. Sakai, S. Suzuki, T. Ide, H. Nakajima
    • 雑誌名

      Proceedings of 7th International Conference on Porous Metals and Metallic Foams (MetFoam2011)

      巻: 1 ページ: 593-597

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of Lotus-type Porous Aluminum through Continuous Casting Technique under High Humidity2011

    • 著者名/発表者名
      T. Ide, H. Nakajima
    • 雑誌名

      Proceedings of International Symposium on Materials Science and Innovation for Sustainable Society(ECO-MATES 2011)

      巻: 2 ページ: 89-90

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Distribution of Pores of Lotus-type Porous Copper2011

    • 著者名/発表者名
      A. Tsunemi, T. Ide, H. Nakajima
    • 雑誌名

      Proceedings of International Symposium on Materials Science and Innovation for Sustainable Society(ECO-MATES 2011)

      巻: 2 ページ: 6162

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of Strength of Lotus-Type Porous Aluminum through ECAE Process2011

    • 著者名/発表者名
      Tae Bum Kim, Masakazu Tane, Shinsuke Suzuki, Takuya Ide, Hiroshi Utsunomiya, Hideo Nakajima
    • 雑誌名

      Mater. sci. forum.

      巻: 695 ページ: 263-266

    • 査読あり
  • [学会発表] ガス化合物熱分解法を適用した連続鋳造法によるロータス型ポーラス銅の作製2012

    • 著者名/発表者名
      井手拓哉,常深昭寛,中嶋英雄
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 発表場所
      神奈川,横浜国立大学常盤台キャンパス
    • 年月日
      2012 – 329
  • [学会発表] Internal friction of llotus-tye porous copper2011

    • 著者名/発表者名
      O.Yoshinari, T.Kobayashi,H.Nakajima, T.Ide
    • 学会等名
      7th International Conference on Porous Metals and Metallic Fomas
    • 発表場所
      Pusan, Korea
    • 年月日
      Sept.20, 2011
  • [学会発表] Fabrication of porous AlN/Al composites and its compressive properties2011

    • 著者名/発表者名
      T.Kujime, T.Ide, Y.Seimiya, H.Nakajima
    • 学会等名
      7th International Conference on Porous Metals and Metallic Fomas
    • 発表場所
      Pusan, Korea
    • 年月日
      Sept.20, 2011
  • [学会発表] Fabrication of porous metals with slender directional pores through2011

    • 著者名/発表者名
      H. Nakajima, T. Ide, A. Tsunemi
    • 学会等名
      7th International Conference on Porous Metals and Metallic Fomas(招待講演)
    • 発表場所
      Pusan, Korea
    • 年月日
      Sept.20, 2011
  • [学会発表] Fabrication of lotus-type porous aluminum through continuous casting technique2011

    • 著者名/発表者名
      T.Ide, Y.Iio, H.Nakajima
    • 学会等名
      7th International Conference on Porous Metals and Metallic Fomas
    • 発表場所
      Pusan, Korea
    • 年月日
      Sept.20, 2011
  • [学会発表] Forming of profiled strip from porous metal by rolling2011

    • 著者名/発表者名
      H.Tsuruoka, H.Utsunomiya, T.Sakai,S.Suzuki, T.Ide, H.Nakajima
    • 学会等名
      7th International Conference on Porous Metals and Metallic Fomas
    • 発表場所
      Pusan, Korea
    • 年月日
      Sept.20, 2011
  • [学会発表] Compressive properties of porous NiAl fabricated by unidirectional solidification2011

    • 著者名/発表者名
      J.W.Lee, S.K.Hyun, M.S.Kim, T.Ide, H.Nakajima
    • 学会等名
      7th International Conference on Porous Metals and Metallic Fomas
    • 発表場所
      Pusan, Korea
    • 年月日
      Sept.20, 2011
  • [学会発表] Fabrication of Lotus-type Porous Aluminum through Continuous Casting Technique under High Humidity2011

    • 著者名/発表者名
      T. Ide, H. Nakajima
    • 学会等名
      Internaitonal Symposium on Materials Science and Innovation for Sustainable Society (Eco-Mates 2011)
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 年月日
      Nov. 28-30,2011
  • [学会発表] Distribution of Pores of Lotus-type Porous Copper2011

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Tsunemi, Takuya Ide and Hideo Nakajima
    • 学会等名
      Internaitonal Symposium on Materials Science and Innovation for Sustainable Society (Eco-Mates 2011)
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 年月日
      Nov. 28-30,2011
  • [学会発表] ロータス型ポーラスアルミニウムにおける気孔形成機構2011

    • 著者名/発表者名
      井手 拓哉, 飯尾 裕太郎, 中嶋 英雄
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター、沖縄
    • 年月日
      2011 – 117
  • [学会発表] ガス化合物熱分解法を用いた連続鋳造法によるロータス型ポーラス金属の作製法の開発2011

    • 著者名/発表者名
      常深 昭寛,井手 拓哉,中嶋 英雄
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター、沖縄
    • 年月日
      2011 – 117
  • [学会発表] ロータス型ポーラス球状黒鉛鋳鉄の作製およびその凝固組織2011

    • 著者名/発表者名
      青木 俊憲,井手 拓哉,中嶋 英雄,谷口 浩平,佐々 木眞敏
    • 学会等名
      高温学会
    • 発表場所
      大阪大学、大阪
    • 年月日
      2011 – 1121

URL: 

公開日: 2013-07-10  

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