【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.05.31】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23TU0149
利用課題名 / Title
衝撃圧接による接合界面反応相の観察
利用した実施機関 / Support Institute
東北大学 / Tohoku Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
金属系構造材料, 界面反応相,電子顕微鏡/ Electronic microscope,イオンミリング/ Ion milling,異種材料接着・接合技術/ Dissimilar material adhesion/bonding technology
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
糸井 貴臣
所属名 / Affiliation
千葉大学 工学部
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
伊藤俊
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
TU-504：超高分解能透過電子顕微鏡
TU-518：薄膜断面試料作製装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
異種金属接合技術は車両の軽量化に貢献する極めて重要な接合技術である。最も実用的に期待されている接合は鋼とアルミニウムであるが、溶融した場合には接合界面に金属間化合物が生成し、接合界面の脆化が生じる可能性が高い。そこで、本研究では異種金属接合において良好な接合界面を実現するために、高速度で接合板同士を衝突させ、その衝突エネルギーで接合層としてアモルファス相を接合界面に形成する手法を試み、異種金属接合における強固な接合を得るための界面組織制御を試みた。
実験 / Experimental
ハイテン鋼にニッケルめっきを施し、アルミニウム合金を高速で飛翔させ、ニッケルめっきとアルミニウムを局部溶解させて接合界面にアモルファス相を形成させる。試料はイオンミリングにより作製し、接合界面は透過型電子顕微鏡（ARM）により観察した。
結果と考察 / Results and Discussion
鋼板にニッケルめっきを施し、アルミニウム合金板を200m/sの高速度でめっきに衝突させることで、アルミニウムとニッケルが接合界面で溶解し、その後急冷凝固することで、接合界面にアモルファス相が形成された（図を参照）。接合界面に金属間化合物のような脆性層がないことで強固な接合が達成できたと考えられる。このアモルファス相の組成や形成メカニズム、接合界面の詳細な接合状態などの詳細は現時点では明らかになっていないが、実用的な異種金属接合において、有益な接合界面組織を実現できる可能性を秘めていることがわかった。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図 接合界面のHAADF-STEM像
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件