共晶の形成をともなう球形二粒子固相焼結挙動のシミュレーション Simulation of Solid-State Sintering Behavior of Two Spherical Particles with Formation of Eutectic Composition

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抄録

共晶反応型であるAg-Cu系を対象にして,組成が異なる球形二粒子固相焼結過程のシミュレーション法を提案した.共融点を有するAg-Cu系においては,焼結条件によって,明瞭なネック形成を伴わずに焼結が進む場合と,ネックを形成して焼結が進む場合がある.<br>ネック形成を伴わない条件においては,系の表面エネルギーと粒界エネルギー変化から導かれる物質移動速度を用いたシミュレ-ション(Model I)を採用し,ネックが形成する条件においては粒成長量によってModel Iから固溶体型のモデルへ切り替えるハイブリッド型のシミュレーション(Model II)を採用した.シミュレーション結果と実験結果との一致によりシミュレーションの妥当性を確認した.緻密化と粒成長に与える操作条件の影響を解析した結果,最適な焼結条件の選択が可能となった.さらに固溶体が形成される場合のネック部組成比に関する情報を得た.

A method was proposed for simulation of the solid-state sintering behavior of two spherical particles with different chemical composition, namely, Ag and Cu particles, and the formation of interparticle neck composed of an eutectic composition. For sintering of Ag and Cu particles, a eutectic point exists in the two-composition system, and the sintering behavior depends on the sintering conditions. For a sintering temperature near the eutectic point, the sintering progresses with the formation of a neck between two particles, and for lower temperature, the sintering progresses without the neck.<br>For the sintering without formation of the neck, the simulation method employed the rate of mass transport derived by evaluating the surface and grain boundary energies of the system (model I ). For the sintering with formation of the neck, a hybrid simulation method was employed in which model I was switched to a model for solid solution type according to the volume of grain growth (model II ) . The validity of the proposed simulation method was confirmed by the agreement of the simulated values with the experimental ones. Consequently, by analyzing the effect of sintering conditions on shrinkage and grain growth, it was possible to determine the best sintering conditions. It was also possible to evaluate the ratio of composition in the solid solubility neck.

収録刊行物

  • 化学工学論文集

    化学工学論文集 28(4), 409-416, 2002-07-20

    The Society of Chemical Engineers, Japan

参考文献:  7件中 1-7件 を表示

被引用文献:  1件中 1-1件 を表示

各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10013409199
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00037234
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    0386216X
  • NDL 記事登録ID
    6240373
  • NDL 雑誌分類
    ZP5(科学技術--化学・化学工業--化学工学)
  • NDL 請求記号
    Z17-725
  • データ提供元
    CJP書誌  CJP引用  NDL  J-STAGE 
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