難加工性合金の高速形状制御単結晶化技術における動的接触角の速度依存性の実験的検証

难加工合金高速形状控制单晶技术中动态接触角速度依赖性的实验验证

基本信息

批准号：
22K20473
负责人：
村上力輝斗
金额：
$ 1.83万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-08-31 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K20473/
关键词：
単結晶育成マイクロ引き下げ法形状制御凝固

项目摘要

本研究では、濡れ性の低い系におけるμ-PD法（Dewetting μ-PD法）における、形状制御性に関する従来のμ-PD法からの特異性について検討を実施する。Dewetting μ-PD法は、近年開発された表面張力を利用した形状制御単結晶育成法であり、従来は機械加工が不可能とされた難加工性材料をシングルプロセスで高速に線材化することが可能な手法である。Dewetting μ-PD法では、従来法と異なり結晶の径が正の引下げ速度依存性を有すること等の特徴が見られることから、前進接触角の速度依存性が影響していると予想される。本研究では、静的角度条件の測定を通じた理論値と結晶育成試験を通じて実現される結晶径から予測される値のずれを比較し、前進接触角およびその速度依存性を検証する。2022年度は、従来測定されてこなかったPt等の高融点純金属における気液固三重点のGrowth angleの実測を当初の計画通りテトラアーク引上げ法を用いて実施し、当該パラメータを用いたメニスカス形状の計算を実施した。Pt等の高融点金属の結晶育成を行い、画像解析からGrowth angleを推定し、Growth angleがいずれも10°未満であることを明らかにした。これは、線径を穴径に漸近させるための必要条件である接触角との角度和条件に対して、Growth angleがほとんど寄与していないことを意味しており、接触角が増大する要因の必要性を明らかにするものであった。またDewetting μ-PD法における結晶径の正の速度依存性に対して、融液と坩堝壁面の満たす境界条件の観点から検討を行った。結晶育成時の投入電力量の制御から予測される固液界面位置の上昇に対して線径が増大する傾向が得られ、理論的に予測される固定端条件での挙動と一致したことから、境界条件が実験的に推定可能であることが明らかとなった。

在这项研究中，我们将研究传统μ-PD方法较低润湿性的系统中μ-PD方法的特异性（露水μ-PD方法）。露水μ-PD方法是一种形状控制的单晶生长方法，它利用表面张力，近年来已经开发了表面张力，并且是一种允许使用单个过程将以前不可能进行机加工的难以加工材料的高速线形成的方法。与常规方法不同，露水μ-PD方法具有特征，例如晶体直径对下拉速度具有正依赖性，因此可以预期向前接触角的速度依赖性具有效果。在这项研究中，我们通过测量静态角度条件的测量和通过晶体生长测试实现的晶体直径的预测值比较了理论值之间的偏差，并验证了正向接触角及其速度依赖性。在2022财年，使用TETRA ARC拉动方法进行了实际测量的实际测量，例如过去尚未测量的气体液体三重纯金属（如PT），并使用TETRA ARC拉动方法进行了计划，并使用参数计算了半月板形状。进行了高熔点金属（如PT）的晶体生长，并根据图像分析估算生长角，表明两个生长角都小于10°。这意味着生长角对接触角的角度总和条件几乎没有贡献，这是渐近线直径到孔直径的必要条件，并且揭示了增加接触角的因素。此外，从满足熔体和坩埚壁表面的边界条件的角度研究了晶体直径的正速率依赖性。通过控制晶体生长过程中输入功率的量，电线直径随着固定液体界面位置的增加而增加的趋势，并且与固定端条件下的理论上预测行为相吻合，这表明可以在实验上估算边界条件。

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

超臨界流体または亜臨界流体用耐食部材

超临界或亚临界流体的耐腐蚀零件

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

化合物、被膜、容器材料および管材

化合物、涂料、容器材料和管材

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

濡れ性の低い系でのマイクロ引き下げ法における合金線材の形状制御凝固（２）

低润湿性系统中采用微拉拔法实现合金丝形状控制凝固 (2)

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Chien Yu-An;Chen Chun-Yi;Kurioka Tomoyuki;Sone Masato;Chang Tso-Fu Mark;村上力輝斗，及川勝成，鎌田圭，吉川彰;村上力輝斗，及川勝成，鎌田圭，吉川彰
通讯作者：
村上力輝斗，及川勝成，鎌田圭，吉川彰

Development of Ruthenium-Based Alloy Wire for Highly Efficient OLED Vacuum Deposition

用于高效OLED真空沉积的钌基合金丝的开发

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Rikito Murakami;Kei Kamada;Kenichi Umetsu;Shiika Itoi;Hiroaki Yamaguchi;Takashi Yoshioka;Katsunari Oikawa;Junji Kido;Akira Yoshikawa
通讯作者：
Akira Yoshikawa