レーザプロセッシングレーザプロセッシング− 51 −キーワード連絡先メールアドレスキーワード連絡先メールアドレス［応用分野］香川大学 創造工学科 教授［応用分野］東海大学 機械システム工学科 教授AF-2019214-B2一般研究開発助成AF-2019215-B2一般研究開発助成電子材料，セラミックス製造，セラミックス加工窒化アルミニウム，カーボンナノチューブ，レーザー加工kusunose.takafumi@kagawa-u.ac.jp排ガス後処理，噴霧冷却，噴霧塗装，低出力レーザー加工表面微細構造，液滴微粒化制御，低出力レーザ加工，バイオミメティクス，尿素SCRシステムochiaim@keyaki.cc.u-tokai.ac.jp楠瀬 尚史落合 成行高硬度と高熱伝導性を有するAlNセラミックスの加工コストを低下させるために，レーザー加工を導入することは有効である．本研究では，AlNのレーザー加工を可能にするために，カーボン連続相を導入し，その効果について調べた．カーボン相として長尺単層カーボンナノチューブ（SWCNT）を添加することにより，従来のCNTの10分の1であるわずか0.2vol％で，100W/mKの高熱伝導を維持した状態で，102Ωcm台の低抵抗を達成した．これより，長尺SWCNTを用いることにより，AlN中にわずか0.2vol％でカーボンの連続相を形成できることがわかった．これらのサンプルにレーザー加工を行ったところ，全てのサンプルにおいて同程度の加工が可能であったため，レーザー吸収能力に優れたカーボン材料の導入に関して，色や連続性の影響を見ることはできなかった．より出力の低い加工条件を適応することにより，効果を調べることが可能になると思われる．新興国ではインフラ整備や農業開発の加速する中，それらに必要不可欠なトラックや建設機械，農耕機などから大気汚染の原因となる NOxが排出されているが乗用車のような電動化は困難であり，排ガス後処理装置としてNOx浄化率の高い尿素SCRシステムの搭載が注目されている．しかし，始動時や低速走行時における低温域では，噴霧された尿素水がミキサー衝突部の蒸気膜により熱伝達が阻害されるライデンフロスト現象により尿素水が微粒化せず気化にかかる時間も増加し浄化率が低下する問題が起きている．本研究では超撥水性の蓮の葉を模倣したバイオミメティクス手法による微細構造をライデンフロスト現象が起こる加熱壁面へ施し，衝突液滴の新たな微粒化最適手法として提案した．また，それらの様々な微粒化促進デザインを精度良く加工可能にする新たな印字・微細加工をレーザマーカ加工機にて試験材表面へ具現化出来る手法も確立した.極微量長尺単層カーボンナノチューブ添加による 新興国の大気環境改善のための液滴微粒化コントロールに向けた 高硬度セラミックスのレーザー加工性の改善微細構造加工の設計・手法
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