天田財団_助成研究成果報告書2023_2
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■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■0 m/s ■■(a) ■■(b) ■Abs.Vel. 1000 m/s Velocity contour (0~1000 m/s) Material contour 的として,火薬衝撃銃を用いた多層爆発圧接過程の可視化実験を実施した.図8に高速度カメラを用いた連続画像を示すが,多層に積層された金属薄板同士の高速傾斜衝突時に激しい励起による発光(金属ジェット)が連続移動していることが明瞭に観察され,薄板の多層接合に際しても良好な接合が期待できることが知られた.■図8■衝撃銃を用いた多層爆発圧接過程の光学観察結果■(ターゲット傾斜角■■°,衝突速度■■■■■■■)■■図9に多層爆発圧接過程のシミュレーション結果(■■■■■■■による)を示すが,光学観察結果と同様に金属ジェットの形成が確認されている.一方で,爆発圧接で接合境界にみられる波状界面の形成は模擬できていないが,実際の接合体の顕微鏡組織では,波状界面の形成が確認されている.■■■図9■爆発圧接過程のシミュレーション結果■■穴のない金属薄板(■■■■■■厚)と,■■■■■幅の貫通溝を並行に多数設けた金属板を交互に配置し,多層爆発圧接法を用いて作製した材料の横断面組織を図10に示す.図10ff■■は銅,ff■■はステンレス鋼(■■■■■■)を用いた場合の結果で,接合境界に剥離などはみられず,良好な接合状態を示した.図10で示した実験では溝を爆轟方向に平行に配置したが,溝を爆轟方向に垂直に配置した場合でも良好な接合が確認されている.■これらの実験では,溝部に■■を予め挿入して,接合後に溶融させて■■を除去した.図11ff■■に銅のマイクロチャンネル部分の■■■■観察結果を示すが,左が■■の濃度分布,右が■■の濃度分布を示す.ここではチャンネルの壁面の一部に■■の残存が確認されるとともに,その場所に■■の存在がみられることから,合金化を生じた部分がわずかに生じていた.図11ff■■はステンレス鋼の結果を示すが,壁面には■■の残留のみが観察された.この場合,ステンレス鋼と■■■の融点の差が大きいために,合金化は生じていないと思われた.■■微細なチャンネル構造を利用して,マイクロリアクタ―を模したユニポア材の創製の可能性についても検討した.図12は■■■■■厚さのステンレス鋼に■■■■■幅,深さ■■ ■■■の半円形状の溝を片側のみに形成した接合前の試料である.この試料に対して,前述と同様の方法でステンレス鋼の薄板を接合することを試みた.接合試料の横断面組織を図13に示すが,この場合も接合境界に剥離などはみられず,良好な状態で接合されていることが確認された.■図10■多層爆発圧接法によって得られた■マイクロチャンネルの断面組織■− 73 −

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