Multi-Physics Simulation of Powder Jet Deposition and Optimum Design of the Powder

粉末喷射沉积的多物理场模拟及粉末优化设计

• 批准号: 21246024
• 负责人: KURIYAGAWA Tsunemoto
• 金额: $ 29.79万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21246024/
• 关键词: パウダージェットデポジション; 高速粒子衝突; 成膜; 粉体表面改質; 分級; 平滑粒子法; 分子動力学法; PJD

Material adhesion phenomenon with high-speed collision of powders onto a substrate was investigated through the multi-physics simulations such as Smoothed Particle Hydrodynamics method and Molecular Dynamics method. As the results of the visualization, it was clear that the powders after a collision on the substrate were crushed to finer particles of the 10 nm order within a short time of 10 ns, and were promptly recombined by Coulomb force to form the film. We applied this phenomenon to a silicon cathode film formation for rechargeable batteries for next-generation hybrid cars. It demonstrated the excellent characteristics of charge and discharge cycle.

采用光滑粒子流体动力学和分子动力学等多物理场模拟方法研究了粉末与基体高速碰撞时的材料粘附现象。作为可视化的结果，清楚的是，在基板上碰撞后的粉末在10ns的短时间内被粉碎成10nm级的更细的颗粒，并且通过库仑力迅速地重新结合以形成膜。我们将这种现象应用于下一代混合汽车可充电电池的硅阴极膜形成。它表现出良好的充放电循环特性。

项目成果

セパシザマティ:パウダージェットデポジション法によるセラミックス膜創成に関する研究

Sepacizamati：粉末喷射沉积法制备陶瓷薄膜的研究

• 发表时间: 2010
• 作者: 水谷公一;吉原信人;閻紀旺;厨川常元
• 通讯作者: 厨川常元

Development of a Micro-Particle Deposition Unit (Creation of Hydroxyapatite Film on Human Tooth Surface)

微颗粒沉积装置的开发（在人的牙齿表面形成羟基磷灰石膜）

• 发表时间: 2011
• 期刊: International Journal of Materials Science
• 作者: Sepasy Zahmaty MS;Mizutani K;Raisee M;Kuriyagawa T;Akatsuka R;Sasaki K
• 通讯作者: Sasaki K

Removal Mechanism of Impacts by Powder Jet Machining

粉末喷射加工的冲击消除机制

• 发表时间: 2011
• 期刊: Proc. of LEM21
• 作者: Chihiro Nishikawa;Koichi Mizutani;Tianfeng Zhou;Jiwang Yan and Tsunemoto Kuriyagawa
• 通讯作者: Jiwang Yan and Tsunemoto Kuriyagawa

噴射粒子濃度が成膜に与える影響-パウダージェットデポジション法によるセラミックス膜創成に関する研究-

喷涂颗粒浓度对成膜的影响 - 粉末喷射沉积法陶瓷成膜研究 -

• 发表时间: 2010
• 作者: 水谷公一;西川智弘;木原勇輝;周天豊;閻紀旺;厨川常元
• 通讯作者: 厨川常元

パウダージェット加工における加工メカニズム

粉末喷射加工中的加工机理

• 发表时间: 2012
• 期刊: 砥粒加工学会誌
• 作者: 西川智弘;水谷公一;周天豊;閻紀旺;厨川常元
• 通讯作者: 厨川常元