塵集合体の焼結・圧密による構造進化

粉尘聚集体的烧结和固结导致的结构演化

• 批准号: 19015007
• 负责人: 中村 昭子
• 金额: $ 3.46万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19015007/
• 关键词: 圧密; 焼結; ダスト

塵集合体が空隙を失い強度を獲得していく過程として、圧密と焼結に着目して、サイズ0.1〜数10μmの粒子からなる集合体についての2つの実験を行ってきた。昨年度行った衝突速度10m/sまでの直接衝突による粒子集合固体,すなわち二水石膏の圧密実験結果を整理して欧文査読雑誌に投稿し受理された。前年度、シリカ粒子について、焼結体の強度がネックサイズの2乗(つまり断面積)ではなく約1乗に比例して大きくなることが示された。この原因を理解するために、直径5mmのガラス粒子2個を、それぞれ焼結温度570℃、600℃、630℃とし、この温度の維持時間を1時間弱から120時間まで変化させることで、サイズの異なるネックを成長させた。また、600℃の場合について、焼結後に引張強度を測定した。焼結時間が4時間までの短いときには引張強度がばらつくが、焼結時間が長くなると、ネックサイズの2乗に比例することがわかった。ネック断面を顕微鏡観察すると、強度がばらつく短時間焼結試料の方は、断面がでこぼこであるのに対し、長時間焼結試料は断面が滑らかであった。さらに、ネックサイズと加熱時間の関係からも、630℃では焼結機構として粘性流動が卓越していると推察されるのに対して、600℃では、最初は拡散が卓越するが、時間が長くなると粘性流動が効いており、570℃では今回の実験条件の範囲内では拡散が支配的であると推察された。以上により、ネック断面の構造は、焼結機構によること、したがって、焼結環境や時間によって、焼結体の強度が異なると示唆される。

Dust aggregates lose strength due to porosity during sintering, density during sintering, and particle size from 0.1 to 10μm during sintering. The results of the direct collision of particles with a collision velocity of 10m/s in the past year have been collected and accepted. In the previous year, the strength of the sintered body increased by 2%, and the ratio increased by about 1%. The reason for this is that there are 2 particles with a diameter of 5mm, and the sintering temperature is 570℃, 600℃, 630℃, and the maintenance time of this temperature is 1 time. Tensile strength measurement after sintering at 600℃The sintering time is 4 hours, the tensile strength is 2 hours, the sintering time is 2 hours, and the sintering time is 3 hours. For short sintering samples, cross sections are observed by micro-mirrors, strength is measured by micro-mirrors, cross sections are measured by micro-mirrors, cross sections are measured by micro-mirrors, and cross sections are measured by micro-mirrors. In addition, the relationship between heating time and sintering mechanism is different. At 630℃, the viscous flow is excellent. At 600℃, the initial dispersion is excellent. At 570℃, the viscous flow is dominated by dispersion. The structure of the sintered body, the sintering mechanism, the sintering environment, the sintering time and the strength of the sintered body are different.

项目成果

低空隙率シリカ微粒子集合体の焼結実験

低孔隙率二氧化硅细颗粒骨料的烧结实验

• 发表时间: 2007
• 作者: 町井渚;平岡賢介;三軒一義;中村昭子
• 通讯作者: 中村昭子

Collisional disruption experiments of porous targets

• DOI: 10.1016/j.pss.2008.07.027
• 发表时间: 2009-02-01
• 期刊: PLANETARY AND SPACE SCIENCE
• 影响因子: 2.4
• 作者: Nakamura, Akiko M.;Hiraoka, Kensuke;Machii, Nagisa
• 通讯作者: Machii, Nagisa

石膏球の低速度衝突実験一多孔質小天体の圧密と反発係数-

石膏球低速碰撞实验-小多孔体的固结和恢复系数-

• 发表时间: 2007
• 作者: 藤井雄一;中村昭子;平岡賢介
• 通讯作者: 平岡賢介

Laboratory Experiments of Compaction and Fragmentation of Porous Bodies at Low Velocity Collisions

多孔体低速碰撞压实与破碎的室内实验

• 发表时间: 2008
• 作者: Y. Fujii;A.M. Nakamura
• 通讯作者: A.M. Nakamura

シリカ微粒子集合体へのミリメートルサイズガラス粒子の衝突実験

毫米级玻璃颗粒对二氧化硅颗粒聚集体的碰撞实验

• 发表时间: 2008
• 作者: 町井渚;中村昭子
• 通讯作者: 中村昭子