2015 Fiscal Year Annual Research Report
Al合金のフラックスフリーロウ付に対する雰囲気酸素分圧と添加元素の影響
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15H04136
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| Research Institution | Chiba Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小澤 俊平 千葉工業大学, 工学部, 准教授 (80404937)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | フラックスフリーろう付 / 雰囲気酸素分圧 / 表面張力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在，自動車用熱交換器の殆どが，アルミニウム合金をロウ付けして製造されている．その際，酸化皮膜の除去および生成抑制のために，フッ化物系フラックスの使用が欠かせない．しかしこのフラックスの残渣が，近年の電気自動車やハイブリッド自動車の電子部品を故障させたり，フィンの目詰まりを引き起こしたりすることが問題となっており，新しいフラックスフリーロウ付けの開発が望まれている．また，アルミニウム合金のフラックスフリーろう付では，試料の酸化によって接合性が著しく低下するとされている．そこで本年度は，アルミニウム合金のフラックスフリーろう付を開発するための基礎データを得るために，ジルコニア式酸素ポンプを用いてろう付雰囲気の酸素分圧を低減し，その効果について検討した．
酸素分圧が1E-7atmの市販の高純度窒素ガス中において，間隙充填試験を用いたアルミニウム合金のフラックスフリーろう付評価を行った場合，フィレットは全く形成されなかった．それに対し，このガスの酸素分圧をジルコニア式酸素ポンプによって1E-30atmまで低減すると，フラックスを用いずともフィレットが形成されることが分かった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では，アルミニウム合金のフラックスフリーろう付に対する雰囲気酸素分圧の影響を明らかにする事を目的の一つとしている．今年度は，当初予定通り，ろう付炉の構築および実験条件の最適化を順調に終えたことに加え，この実験系にジルコニア式酸素ポンプを導入し，雰囲気酸素分圧がアルミニウム合金のフラックスフリーろう付に影響していることや，酸素分圧の低減がフラックスフリーろう付に有効であることを確認でき，おおむね計画通りに進行していると考える．
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| Strategy for Future Research Activity |
アルミニウム合金のフラックスフリーろう付性に対して，雰囲気酸素分圧が影響することが実際に確認されたものの，その定量的な評価は十分にされていない．また，雰囲気酸素分圧を，10E-30atmまで低減する事で，フラックスフリーろう付を達成したものの，この酸素分圧は，アルミニウムの平衡酸素分圧よりも高いため，その本質的な効果についても不明な点が残る．今後は雰囲気酸素分圧をパラメータとしたろう付評価を行い，その本質的な効果に関して実験および理論の観点から考察する予定である．
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