5研究成果 / 革新将来機能材料
R-23
2020
初期焼結のモデリングと応力解析
課題
・粉体を積層するデバイスが小型化することで、粉体層が薄く、粒子数が少なくなり、熱環境下での各粒子の挙動が重要となる。
・製造時もしくは熱環境下使用時に粒子間に生じる応力はデバイス中で欠陥を形成するため、粒子配列の変化や応力形成を予測する技術が重要となる。
解決手段
・粒子間ネックの組織形成モデリング:粒界拡散、表面拡散を差分式で表現
・粒子径の異なる粒子列の連成
成果・優位性
・想定される材料物性値をもとにした直接計算
・粒子間のネック形状変化および収縮量に依存した応力の予測
・解析方法: Finite‐difference method
期待される市場・応用
・熱環境にさらされる粉体層:ダイボンド材 全固体電池など
⇒粉体の設計、熱環境の影響評価、長期健全性評価
発表文献
T. Matsuda, Int. J. Ceramic Eng. Sci. 1 (2019) 206-215.