磁気力・電磁気力による凝固組織制御

利用磁力和电磁力控制凝固结构

• 批准号: 09750810
• 负责人: 安田 秀幸
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750810/
• 关键词: 電磁プロセス; 結晶組織選択; 結晶配向; 組織制御; 複合材料; 凝固; 方位制御; 電磁気力

(a) 均一静磁場中凝固実験 (結晶方位分布)磁気的異方性の異方性と形状異方性による結晶方位分布は初期組織に大きく影響することが明らかになった。Bi-Mn系について、合金を構成する元素粉末を混合した成形体、元素粉末と化合物粉末を混合した成形体、急冷凝固粉末成形体を初期組織として、種々の冷却条件で、磁場中で凝固あるいは半溶融凝固させた。混合粉末の試料では、半溶融凝固、凝固とも結晶の配向は0.3T程度の磁場では見られなかった。一方、急冷凝固粉末では0.3T程度の磁場においても結晶の配向は確認された。また、4Tの強磁場下では急冷凝固粉末以外の試料においても結晶の配向は確認されたがその配向度は急冷凝固粉末に比べて小さかった。(b) 磁場勾配中凝固実験(凝固界面の安定性、相分布)磁場勾配が試料中の相分布にどのように影響するかを明らかにする。密度差を相殺するように磁場勾配・磁場を設定し、BiMn包晶化合物の均一分散を試みた。液相Biに比べてBiMnの密度は小さく、磁場を印加していない場合BiMn化合物が浮上する傾向が見られ、冷却速度が遅い場合の顕著であった。一方、磁場勾配を印加することにより、比重の軽いBiMn化合物を試料の下部に分散させることも可能であり、全体に均一に分散させることも可能であった。これらの実験は0.3T以下の磁場を行ったが、数T以上の強磁場を用いることにより、常磁性体など多くの材料に応用できると考えられる。

Uniform static magnetic field in the solidification (a) be 験 (crystal orientation distribution) magnetic 気 different party sexual の different part と shape different party に よ る crystallization organization に early bearing distribution は き く influence す る こ と が Ming ら か に な っ た. Bi - Mn に つ い て, alloy を す る element powder mixed を し た into form, element powder と compound powder mixed を し た を into form, rapid cooling solidification powder into a form initial organization と し て, kind of 々 で の cooling conditions, magnetic field で solidification あ る い は half melt solidification さ せ た. The mixed powder sample で, semi-soluble melting solidification, solidification と <s:1> crystallization <s:1> orientation <e:1> 0.3T degree <s:1> magnetic field で <e:1> can be found in られな られな った った. One side, the rapidly cooled and solidified powder で で 0.3T degree <s:1> magnetic field にお て て て <s:1> crystallization <s:1> orientation <e:1> confirmation された. ま た, 4 t の under strong magnetic field で は outside の rapid cooling solidification powder sample に お い て も crystallization の match to は confirm さ れ た が そ の with dimensions は rapid cooling solidification powder に than べ て small さ か っ た. (b) the magnetic field in the hook with coagulation be 験 の (solidification interface stability, phase distribution) magnetic hook with が の phase in the sample distribution に ど の よ う に influence す る か を Ming ら か に す る. Density difference を phase killing するように magnetic field matching · magnetic field を setting を, BiMn crystalline compound <s:1> uniform dispersion を test みた. Density of liquid Bi に than べ て BiMn の は small さ く, magnetic field を Inca し て い な い が float on occasion BiMn compounds す る tendency が see ら れ, cooling speed が 遅 い occasions の 顕 the で あ っ た. Side, magnetic hook を Inca す る こ と に よ り, specific gravity の 軽 い BiMn compound を sample の lower に scattered さ せ る こ と も may で あ り, all に に uniformly dispersed さ せ る こ と も may で あ っ た. こ れ ら の be 験 は の under 0.3 T magnetic field line を っ た が, を の magnetic field with more than a few T い る こ と に よ り, constant magnetic body な ど more く の material に 応 with で き る と exam え ら れ る.

项目成果

Hideyuki Yasuda: "A model for oscillatory structure during unidirectional solidification of peritectic alloys" Materials Transaction.JIM. 40,5 印刷中. (1999)

Hideyuki Yasuda：“包晶合金单向凝固过程中的振荡结构模型”Materials Transaction.JIM 40,5 出版（1999 年）。

安田秀幸、大中逸雄他4名: "一方向凝固(Bi, Sb)_2Te_3のマクロ偏析Kおよぼす磁場の効果" 日本金属学会誌. 61・12. 1288-1295 (1997)

Hideyuki Yasuda、Itsuo Ohnaka 等 4 人：“磁场对单向凝固 (Bi, Sb)_2Te_3 宏观偏析 K 的影响”，日本金属学会杂志 61・12（1997 年）。