大阪大学接合科学研究所

研究分野

　先進材料加工及び構造機能化に不可欠な、よく制御された種々の機能を持つエネルギーの発生・変換・輸送と材料との相互作用に関する基礎学理を究明し、各材料プロセスに応じた特性を有する工ネルギー源を探求する。
　特に、当研究所において多くの成果を上げ、今後も益々その重要性が増大する集中性及び分散性エネルギーを用いた種々の新プロセスの最先端モ二タリング・解析法を開発し、高エネルギーにより誘起される諸現象の解明を通じて、機能エネルギー加工に関する学問分野の体系化を図る。

		材料と高密度エネルギー源との相互作用の機構解明
		材料加工用エネルギー源の高機能化
		新材料の開発と合成

		材料加工プ口セスに介在するエネルギー変換・付与過程に関する機構解明
		新しい加工エネルギー源の開発と高度制御
		先進的材料加工プ口セスの探求と新材料創成

		新機能材料の溶接・接合プ口セスの開発と最適化
		加工プ口セスのモデリングとシミュレーション
		加工システムの最適化と制御

		環境調和製品製造への固相凝着接合応用
		次世代環境調和パワーデバイスインターコネクション形成
		接合界面形成機構解析とその最適化

　溶接・接合構造体は様々の産業分野で広く使用され、現在社会の発展を支えている。その応用分野もますます広がり、溶接・接合部に対し、より高度の機能や信頼性などが要求されている。
　このため、本研究部門では、溶接・接合加工をされた高機能先端接合体、複合体の機械的、物理的、化学的性質を調べ、これらを支配する接合部の微細構造を原子・分子オーダーの極小領域までたちいって解析し、その接合機構を解明する。これらに基づき、接合・複合化に最適な材料の設計・開発を行い、また光や熱エネルギー等を用いたプロセスによる微細構造の人工的制御を試みる。これらを総合的に体系化することにより機能劣化のない高信頼性、高機能性接合体、複合体形成のための学理体系を構築する。

		材料学的な視点による接合界面の組織観察･構造解析
		接合界面組織形成機構解明および材質劣化防止法の確立
		接合界面層の機能性評価と高機能性材料の開発

		レーザ等を援用した接合加エ・分離加工
		接合機構および加工欠陥発生機構の解明と欠陥防止法の開発
		高品質・高機能・高効率加工機構の解明と加工法の開発

		微細組織制御による軽合金の高強靭性化
		カーボンナノチューブの単分散・複合化プロセスの構築
		バイオマスからのエタノール／アモルファスシリカ併産複合プロセスの構築

　船舶、橋梁、重電機器等の大型溶接構造物のみならず、LSIのように微細であっても固有の構造と機能を有する接合構造体、さらには宇宙や深海等の未知環境で機能するフロンティア構造体を研究対象とし、地球環境や省資源の問題との調和をとりつつ、人類の社会、経済活動における利便性を実現するための学問的基礎の構築を目指す。
　特に、全所的研究課題である［再帰循環型造出・廃棄・リサイクル」の全ての段階における機能評価法の確立を目標とする。このため、計算機援用によるシミュレーション理論・技術の開拓と未知現象の解明、構造体の補修・補強と構造部材の再生利用を考えた頼りになる設計法の開発、経年変化を考慮した機能性・安全性・寿命等の診断理論の確立とセンシング技術の開発を推進する。これらの研究を統合し、接合構造体及び部材に対する信頼性の高い総合機能評価システムを構築する。

		再帰循環型造出・再生評価のためのシミュレーションモデルの構築
		溶接・接合における計算科学

		補修補強・解体・再生利用を含めた循環型設計法の開発
		構造体の機能性・安全性・余寿命評価理論の展開

		多変量解析を用いた接合部機能の評価
		素材の物性の測定と接合プロセスの最適化

　スマートプロセス研究センターは、接合科学研究所附属の旧超高エネルギー密度熱源セン夕一と再帰循環システム研究センターを母体として、2003年に設置されたセン夕一で5研究分野を擁しています。また、大阪大学21世紀COEプログラムの研究教育拠点「構造・機能先進材料デザイン研究拠点の形成」の構成員でもあります。当セン夕一の目的は、溶接・接合を中心とする材料加工技術を超精細制御するスマートプロセスに関する科学技術を構築することにより、ナノ・マイクロマテリアル等の先進加工を促進し、産業活性化と省エネルギー・環境保全を両立させる次世代ものづくりに貢献することにあります。

		レーザによる機能性材料の構造制御と新機能創製
		レーザによる高機能皮膜形成
		微粒子ビームによる機能性セラミックス材料形成

		粉体構造制御による材料微細構造設計と材料開発
		機能性流体としてのコロイド材料の開発
		界面の接合と分離の制御に基づく材料循環システム開発

		ナノ微粒子溶射による高温構造部材への緻密極薄被膜の形成
		反応拡散マイクロ溶接による軽金属への硬質化合物パターニング