| 研究課題/領域番号 |
26249099
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
小関 敏彦 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70361532)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 固相接合 / 異種金属接合 / 界面 / 活性界面接合 / 熱活性化過程 / 界面強度 |
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| 研究実績の概要 |
本年度は金属の接合機構および接合界面形成過程を検討するため、昨年度の鋼－鋼の組み合わせに加え、鋼(bcc)-Mo(bcc)、鋼(bcc)-Ni(fcc)の組み合わせを加え、固相接合強度に及ぼす温度、圧力、接合界面の性状、圧下後の保持時間の影響を調査すると共に、時間ごとの界面組織および界面上の空隙の変化、破断面の変化を調査した。その結果、昨年度明らかにした鋼－鋼界面での接合機構と界面強度発現機構の妥当性を確認したが、接合界面の形成および界面強度の発現の速度論は組み合わせる金属によって異なることが明らかになり、その支配因子の解明が接合界面形成の機構の理解に重要と考えられた。そこで、分子動力学を用いたシミュレーションを多様な組み合わせに展開して検討を進めている。シミュレーションはMoおよびNiのポテンシャルデータの構築が完了した段階であり、現在、接合界面の解析を進め、最終年度の来年には解析を完了させる。また今年度は、鋼とNiの異材の接合を超音波振動で行う超音波接合の検討も行った。接合のための圧力、超音波振動の振幅、被接合面の表面状態、等を変化させて検討した結果、FeとNiの界面での混合過程、新生面の形成と最終的な接合界面の形成、強度の発現の一連の過程を明らかにできた。これらの知見を元に様々な異材接合の可能性とその基本原理を明らかにする予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
界面の形成機構、接合強度の発現の速度論(kinetics)が被接合金属に影響されることが実験的に明らかになり、今後のシミュレーションを合わせることにより、支配因子が解明されることが期待され、順調に進んでいるといえる。また超音波接合も、固相－固相接合形成機構が明らかになりつつあり、こちらも予定通りの進行である。研究全体、順調に進んでいるといえる。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は接合界面の生成のkineticsの支配因子の解明のため、分子動力学を用いたシミュレーションをさらに進めると共に、強度発現の速度論の定式化を目指す。一方、超音波接合に関しては、表面性状の影響をさらに定量的に検討し、実用的な新たな接合プロセスへの展開を検討していく。
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