並列タイトル等Development of Composite-and-Functional Gradient Material by using Supercooling
タイトル（掲載誌）平成8(1996)年度 科学研究費補助金 基盤研究(A) 研究成果報告書 = 1996 Fiscal Year Final Research Report
一般注記本研究は,過冷却と壁面冷却を併用した合金融液の凝固により,形状とミクロ性の両固定を目的とする.即ち,試料内に分布した過冷却により,in-situにして急速な結晶を前駆的に領域形成し,後続する壁面冷却により,方向性のある微細組織とマクロ形状を固定するものである.前年度までに,まずPb-Sn系合金を供試し,過冷却場における結晶の自由成長の過程,再熱・再質を伴う場が回復する待ち過程,さらには平衡凝固の過程の詳細を,凝固層の組織・組成のミクロ性を含めて明らかにした.さらにBi-Sn系に対する追加実験を行い,金属顕微鏡による組織の観察,SEMによる反射電子像,およびEPMAによる成分分析により凝固相のmorphologyとミクロ偏析の機構を実験的に明らかにした.本年度は,これらの知見をもとに上記の過程を状態図の上で捉えた凝固モデルを提示するとともに,時系列的に生ずる凝固の素過程と伝熱過程をカップリングすることにより,凝固相のミクロ組織と組成を記述する速度論が確立された.特に,結晶の自由成長,ならびに壁面冷却のもとで結晶の肥大化の過程からなる非平衡凝固の利用は,新たな複合・傾斜性の材料の製造に対する有望な手法であり,今後はその制御が重要な課題となる.
Solidification is due to the restriction of rotational motion of liquid molecules and results in the fixation of solid structure as a regular and/or dense assembly of atoms with release of latent heat of fusion. From the viewpoint of the way that the latent-heat extraction should be, the solidification can be largely classified into three types in relating with cooling rates.In low cooling rate, the latent heat is removed out by heat transfer and solidification proceeds quasisteadily with a solid-liquid interface kept at an equilibrium temperature. In high cooling rate, as for "rapid solidification of material processing", a supercooling state easily appears and this brings massive solidification due to crystal growth initiated by nucleation. The supercooling which makes a rapid and insitu solidification possible, may result in the formation of new meta-stable phases of crystalline and of amorphous. In intermediate cooling rate, the supercooling also appears and distributes in close region from the cooling surface to some internal position being equilibrium. These imply that the solidification proceeds under two kinds of heat extraction sources ; the initially distributed supercooling and the external cooling.The emphasis in the discussion is on fundamentals of solidification of mixtures with supercooling under external heat transfer cooling : solidification process, appearance of micro-structure and microsegregation in the solid, and macro-micro conjugation of heat transfer with the solidification.
研究課題/領域番号:06555059, 研究期間(年度):1994-1996
出典：「過冷却を利用した複合・傾斜性材料の開発」研究成果報告書 課題番号06555059(KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）) 本文データは著者版報告書より作成
関連情報https://kaken.nii.ac.jp/search/?qm=30019765
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06555059/
https://kaken.nii.ac.jp/report/KAKENHI-PROJECT-06555059/065550591996kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/
連携機関・データベース国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）