English (United Kingdom)

https://curated-unify.zendy.io/wp-json/zendy-region/v1/featured_content/oa?rat=en

https://curated-unify.zendy.io/wp-json/zendy-region/v1/highlighted_journal/

Global: Zendy Plus annual

Presents the access of premium content as premium feature

Premium Content

Presents the keyphrase highlighting as premium feature

Keyphrase Highlighting

Presents the summarisation as premium feature

Summarisation

Insights

Presents the pdf analysis as premium feature

PDF Analysis

Presents the zaia usage as premium feature

ZAIA

Global: Zendy Tools annual

Global: Zendy Free Plan

Global: Zendy Tools monthly

Global: Zendy Plus monthly

近年,輸送機器や電子機器などの分野で,電気回路が高速 度化,高集積化している。それに伴い,発熱密度の上昇が問 題となっており,高性能な放熱板や熱交換器,電子回路基板 への需要が高まっている。アルミニウム基複合材料は300°C 以下の温度で優れた機械的性質,低熱膨張,高熱・高電気伝 導性が期待できる。そのため,現在では,金属基複合材料の 需要の半分以上が放熱板あるいは熱交換器である。しかしな がら,これらの複合材料の強化材は,SiCおよびAlNが主流 であり,加工性に問題がある。また,熱伝導性も必ずしも高 くはない。炭素系の強化材を用いれば,加工性は改善され, 従来の放熱板に比べ,形状自由度は増し,さらなる高熱・高 電気伝導性が期待できる。しかしながら,アルミニウムと炭 素は,濡れにくく,反応性が高いためプロセス制御が困難で あり,高機能で信頼性の高い複合材料を作製するのが困難と され,汎用の放熱板としてはほとんど使われていない。一方, 近年,高熱・高電気伝導性で安価なカーボンナノチュー ブ(CNT)や,グラフェン,炭素長繊維・ダイヤモンドなど さまざまな炭素材料が開発されている。これらは高熱伝導用 アルミニウム基複合材料の強化材として期待できる。そこ で,筆者らは,種々の放熱板,熱交換器などに展開可能な高 性能で安価な複合材料の開発を行うために必要な基礎的知見 を得ることを目的に軽金属奨学会の援助のもと,研究を行っ た。 最初に新しい炭素材料 /アルミニウムの界面挙動を学理的 に明らかにし,その結果を踏まえ,組織の最適化手法を考察 した。続いて新しい炭素材料を用いて,焼結法やコスト性に 優れる低圧含浸法によるプロセス制御を利用したアルミニウ ム基複合材料の開発を目指した。低圧含浸法を可能にするた め,めっきなどを利用した表面改質を試みた。また,放電焼 結条件を変化させることにより複合材料の組織制御を行い, 熱伝導特性の向上および機械的特性の評価,熱膨張の抑制, 伝導の異方性の付与を図り,放熱板への適用を目指した。ま た,大型,複雑形状の部材への適用条件を明らかにするため, 流れと凝固の理論を基礎とした含浸シミュレーションを完成 させた。さらに,放熱板,熱交換機などの実用部材への適用 可能性を明らかにした。 なお,金属基複合材料の放熱板,電線への展開については, 筆者が以前,「軽金属」に掲載したので詳細についてはそち らをご覧いただきたい 1),2)。 2. 炭素繊維とアルミニウムの反応性 3),4)

Development and process control for high performance aluminum matrix composites with high thermal conductivity