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ナノ秒パルス電場効果を用いた新規金属-セラミックス低温接合手法の開拓と実証

利用纳秒脉冲电场效应开发和演示新型金属陶瓷低温键合方法

基本信息

批准号：
22KJ1453
负责人：
齋藤祐功
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Nagaoka University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1453/
关键词：
ナノ秒パルス

项目摘要

本研究の最終目的は，高電圧ナノ秒パルス電場でどのような材料科学的・化学的な現象が発生しているかを解明することである。焼結技術には電場を用いて焼結する電場支援焼結技術がある。電場支援焼結技術にはフラッシュイベントと呼ばれる現象が発現するのをフラッシュ焼結と呼んでおり、フラッシュイベントが発生しない場合は電場支援焼結技術としている。フラッシュイベントとは急激に電流が上昇することである（スパイク現象）。フラッシュ焼結の特徴としては従来焼結温度の半分、焼結時間が数十秒程度で焼結が可能である。主に熱的効果である電流起因による熱暴走いわば抵抗加熱である。故に本研究では、電圧起因による非熱的効果を確認するために、本年度において、高電圧・低電流による低い電力量の独自ナノ秒パルス電源の製作を目的として、製作を実施した。成果としては、1パルス当たりの電力量を微少量のナノ秒パルス電源の構成に成功した。具体的には1パルス当たりの電力量をミリJオーダーでの出力を確立し、当初の予定より更に低い電力量の独自ナノ秒パルス電源の構成に成功した。独自ナノ秒パルス電源を比較するために焼結が完了した焼結体に対して、電圧実効値Vrmsを用いて直流/交流並びにナノ秒パルス電場での適用電場を算出して実験条件を選定して、電場を印加した。取得した波形を比較するとナノ秒パルス電場と直流/交流とは異なる傾向を確認した。よって、直流/交流とは異なるナノ秒パルス電場の効果が印加実験により示唆された。

The ultimate goal of this study is to develop and explain the phenomena of high voltage electric field in materials science. Electric field assisted sintering technology Electric field assisted sintering technology is the most important way to improve sintering efficiency. The rapid excitation current rises rapidly. Sintering characteristics vary from half a minute of sintering temperature to tens of seconds of sintering time. The main heat effect is caused by current. Therefore, this study is aimed at identifying the non-thermal effects of high voltage and low current, and at producing a power supply for the year. The result is a small amount of power and a small amount of power. The specific parameters of the power supply are determined by the power output, the initial predetermined power output, and the power supply composition. For example, when the sintering process is completed, the electric voltage value Vrms of the sintered body is calculated according to the DC/AC ratio and the electric field of the sintered body. To obtain the waveform comparison results, determine the difference between DC and AC. The difference between DC/AC and DC/AC is due to the fact that the electric field is not stable.