| 研究課題/領域番号 |
24760621
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
吉田 幹生 岡山大学, 自然科学研究科, 助教 (60444650)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | 混合状態評価 / 音波伝達特性 / 3次元混合情報 / 複合材料 / 仮想粉体層 |
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| 研究概要 |
複合材料分野において微小粉体の均質混合が達成できれば，異種成分の界面量が飛躍的に増加するため，弾性率，熱変形温度等の諸物性が大幅に向上することが知られている。しかし，粉体は液体とは異なり，非常に「混ざりにくい」性質を有するだけでなく，その混合状態の評価法が乏しい。そこで，本研究では，異種界面間で音波が伝達しにくいという特徴を利用した混合状態評価法の確立を試みた。
今年度は，完全混合状態と完全分離状態を容易に作製可能な仮想粉体層の混合状態評価に向け，まず新規実験装置の構築を行った。音源として種々の周波数を試したところ，超音波域を使用することにより実験環境の周辺ノイズの影響が低減できることが明らかとなった。また，超音波の発信・受信プローブの接触圧力をひずみケージを使ってモニタリングし，その圧力を一定に保つことによって各混合条件での実験データのばらつきを大幅に軽減することに成功した。次に，本装置を用いて種々の混合状態での音波伝達特性を検討した。試料には板状のブロックを組み合わせた仮想粉体層を用いた。当初は異種界面間の音波減衰のみに着目していたが，本結果より材料内部における減衰も考慮が必要であることが明らかとなった。また，3次元的に点対称の混合状態ではない仮想粉体層に対して音の入射方向を変えて実験を行ったところ，入射方向によって異なる音波伝達特性が得られた。よって，本測定手法により混合状態の3次元評価が可能であることが示唆された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
測定装置が構築でき，仮想粉体層の混合状態評価が可能となったが，装置の構築に予定よりやや時間を要したため，当初予定していたキューブ状のブロックではなく，仮想粉体層の構築が容易な板状のブロックを用いた。それにより，1年目で予定していた仮想粉体層を構成するキューブサイズ，層のサイズやアスペクト比などの影響を検討できなかったため。
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| 今後の研究の推進方策 |
装置の構築にやや時間を要したことにより，1年目で達成できなかった項目の検討を直ちに行う。その後，当初の予定通り，キューブ上材質の8頂点を様々な形状・体積で面取りをすることにより，仮想粉体層中の空隙が音波伝達特性に及ぼす影響について検討を行う。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
該当なし
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