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ガス化合物添加による貫通孔型ポーラス金属の製法開発と電子・医療機器材料への応用

ガス化合物添加による貫通孔型ポーラス金属の製法開発と電子・医療機器材料への応用
添加气态化合物的通孔多孔金属制造方法的开发及其在电子和医疗器械材料中的应用
批准号：
21656174
负责人：
中嶋 英雄
金额：
$2.05万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2009 至 2010
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21656174/
关键词：
ガス化合物水素化物ポーラス金属一方向凝固気孔率アルミニウム銅窒化物

项目摘要

项目成果

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中文摘要
翻译
従来のロータス型ポーラス金属は高圧水素ガスを用いた雰囲気中で金属を溶解・凝固させることによって作製されてきた。高圧ガス容器は高価であり取り扱いが面倒であり、水素は暴爆性ガスとして取り扱いにはリスクが伴う。この問題を克服するために、高圧ガスの代わりに水素化物などの粉末を溶融金属の添加し一方向凝固を行わせることによって良質なポーラス金属の作製を試みてきた。ガス化合物の溶融金属中での熱分解を利用してガス原子を解離させて、連続鋳造法を用いて長尺のロータス型ポーラス銅およびアルミニウムの作製に成功した。量産化製造を目指した、簡単で安全で低コスト化のロータス型ポーラス金属の製法確立は世界で初めてのものである。1.ロータス型ポーラス銅の作製0.1MPaのアルゴン雰囲気中で銅を溶解し移動速度を84mm/minにセットしてチタン水素化物粉末を一定時間間隔で添加することによって、長さ200mm以上の、気孔率32%のロータス型ポーラス銅を作製した。2.ロータス型ポーラスアルミニウムの作製0.01MPaの低圧のアルゴン雰囲気中でアルミニウムを溶解し7mm/minの低速の移動速度でチタン水素化物粉末を一定時間間隔で添加することによって、長さ300mm以上の、気孔率が35%程度のロータス型ポーラスアルミニウムの作製に成功した。3.ヒートシンクへの応用ロータス型ポーラス銅を用いて空冷ヒートシンクの熱伝達率の測定を行ったところ従来の溝型ヒートシンクに比べて冷却能が13倍も向上していることが見出された。空冷ヒートシンクにロータス型ポーラス金属が最適であることを実証することができた。
英文摘要
従来のロータス型ポーラス金属は高圧水素ガスを用いた雰囲気中で金属を溶解・凝固させることによって作製されてきた。高圧ガス容器は高価であり取り扱いが面倒であり、水素は暴爆性ガスとして取り扱いにはリスクが伴う。この問題を克服するために、高圧ガスの代わりに水素化物などの粉末を溶融金属の添加し一方向凝固を行わせることによって良質なポーラス金属の作製を試みてきた。ガス化合物の溶融金属中での熱分解を利用してガス原子を解離させて、連続鋳造法を用いて長尺のロータス型ポーラス銅およびアルミニウムの作製に成功した。量産化製造を目指した、簡単で安全で低コスト化のロータス型ポーラス金属の製法確立は世界で初めてのものである。1.ロータス型ポーラス銅の作製0.1MPaのアルゴン雰囲気中で銅を溶解し移動速度を84mm/minにセットしてチタン水素化物粉末を一定時間間隔で添加することによって、長さ200mm以上の、気孔率32%のロータス型ポーラス銅を作製した。2.ロータス型ポーラスアルミニウムの作製0.01MPaの低圧のアルゴン雰囲気中でアルミニウムを溶解し7mm/minの低速の移動速度でチタン水素化物粉末を一定時間間隔で添加することによって、長さ300mm以上の、気孔率が35%程度のロータス型ポーラスアルミニウムの作製に成功した。3.ヒートシンクへの応用ロータス型ポーラス銅を用いて空冷ヒートシンクの熱伝達率の測定を行ったところ従来の溝型ヒートシンクに比べて冷却能が13倍も向上していることが見出された。空冷ヒートシンクにロータス型ポーラス金属が最適であることを実証することができた。
期刊论文(0)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
Fabrication, properties, and applications of porous metals with directional pores.
DOI： 10.2183/pjab.86.884
发表时间： 2010
期刊： Proceedings of the Japan Academy. Series B, Physical and biological sciences
影响因子： --
作者： [Nakajima H]
通讯作者： Nakajima H
Fabrication of Porous Metals with Directional Pores through Solidification of Gas-dissolved Melt
通过气溶熔体凝固制备具有定向孔的多孔金属
DOI： --
发表时间： 2009
期刊： Mater.sci.forum 620-622
影响因子： --
作者： [H.Nakajima, T.Ide, S.Y.Kim]
通讯作者： S.Y.Kim
Fabrication of Lotus-type Porous Copper through Thermal Decomposition of Titanium Hydride
氢化钛热分解法制备莲花型多孔铜
DOI： --
发表时间： 2009
期刊： J.Phys.Conf.Ser. 165
影响因子： --
作者： [T.Ide, H.Nakajima]
通讯作者： H.Nakajima
Heat Transfer Capacity of Lotus-type Porous Copper Heat Sink for Air Cooling
DOI： 10.1299/jtst.5.222
发表时间： 2010-01-01
期刊： JOURNAL OF THERMAL SCIENCE AND TECHNOLOGY
影响因子： 1.2
作者： [Chiba, Hiroshi, Ogushi, Tetsuro, Nakajima, Hideo]
通讯作者： Nakajima, Hideo
共 18 条
    無垢の鉄よりも4倍の比強度をもつ軽量高強度鉄の創製
    • 批准号：
      15656175
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Exploratory Research
    • 资助金额：
      $2.24万
    • 财政年份：
      2003
    • 负责人：
      中嶋 英雄
    • 依托单位：
      Osaka University
    プロチウムの溶解・放出を利用したセル金属構造体の創製
    • 批准号：
      12022219
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
    • 资助金额：
      $1.34万
    • 财政年份：
      2000
    • 负责人：
      中嶋 英雄
    • 依托单位：
      Osaka University
    ロータス形状ポーラス金属の応用開発
    • 批准号：
      11792022
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for University and Society Collaboration
    • 资助金额：
      $5.38万
    • 财政年份：
      1999
    • 负责人：
      中嶋 英雄
    • 依托单位：
      Osaka University
    プロチウムの溶解・放出を利用したセル金属構造体の創製
    • 批准号：
      11135219
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
    • 资助金额：
      $1.41万
    • 财政年份：
      1999
    • 负责人：
      中嶋 英雄
    • 依托单位：
      Osaka University
    海外基金