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固相拡散接合は、固相状態のまま原子の拡散を利用し接合する方法ですが、原子が拡散するとなぜ接合が可能になるのですか?
ご存知の方がいらっしゃいましたら、よろしくお願いいたします。

A 回答 (3件)

AnO.1です。

少し追加・補足いたします。
金属結合では、原子間に自由電子が行きかうことで結合力が生じるものでしたね。ですから、金属片同士が通電可能な程度に接触すれば直ちに接合するはずですが、接触面の面積が見かけと比べて非常に小さいことと表面の汚れによる妨害とで、大した接合強度が得られないのです。表面を清浄にし、接触面積を増大させるために「表面原子の拡散」を待つ、おまけに圧縮応力を負荷というのが拡散接合の技術となります。
次のような実験をお勧めします。釣具の錘(鉛製)を二つに切断しそれぞれを平に磨きます。そこで両者の磨いた面をこすり合わせて見ましょう。間もなく、急に両者が「くっつく」手応えが認められます。それなりの接合が認められます。無理やり離してみると、接合部分がごく小さいものであったことにも気付くでしょう。平滑度が足らないのです。また両面を指でこすればとたんにくっつかなくなることも確認できます。拡散接合が手軽に実験・確認できるでしょう。
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この回答へのお礼

ありがとうございました!

お礼日時:2013/03/08 23:08

拡散がおこるからこそ接合になるのであって,そうでないなら単なる接触.

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固体内部の原子と比較して表面部にある原子は隣接する仲間が乏しいです。

表面の原子はのろのろ歩き廻ることができるとお考え下さい。二つの物体の表面を歩き廻っていた原子が両物体の接触部にやってきたとしましょう。それら原子は接触部に永く留まろうとするでしょう。なぜならそこには隣接する仲間が、表面にいたときよりも多いからです。結局表面を歩き廻っていた原子たちは徐々に両物体の接触部に多く集まる、すなわち接合することになります。接合強さは時間と共に増加することになります。
固体であっても表面張力が働く(表面を減らそうとする)と考えてもよろしい。また固体の表面張力を測定することも一部では可能です。
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ホームセンターに売っるような1300度くらいのトーチバーナーで
ロウ付けした時の強度は
同じ物をアーク溶接したものに比べてどの程度の
強度を得られますか?
 例えばステンレスのLアングルで組んである台の
腐食している脚の部分をグラインダーで切って
新しいLアングルを継ぎ足すような場合などですが。

Aベストアンサー

アーク溶接には劣ります。
どの程度の強度かは、使うロウ棒のパッケージに書いてあると思いますので、それを見てください。

しかし、ロウ付けは溶接のような線接合ではなく、
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その場合、接着強度の弱さを面積で補えますから、
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QNをkgに換算するには?

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ただ、式の意味がイマイチ理解できないので解説付きでご回答頂けると幸いです。
どなたか、わかる方よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kgfです。

重力は万有引力の一種ですから、おもりにも試験片にも、地球からの重力はかかります。
しかし、試験片の片方が固定されているため、見かけ、無重力で、試験片だけに40kgfの力だけがかかっているのと同じ状況になります。

試験片にかかる引っ張り力は、

40kgf = 40kg×重力加速度
 = 40kg×9.8m/s^2
 = だいたい400N

あるいは、
102グラム(0.102kg)の物体にかかる重力が1Nなので、
40kg ÷ 0.102kg/N = だいたい400N


>>>1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?

いえ。
1kgf = 9.8N
ですね。


>>>一応断面積は40mm^2です。

力だけでなく、引っ張り応力を求めたいのでしょうか。
そうであれば、400Nを断面積で割るだけです。
400N/40mm^2 = 10N/mm^2 = 10^7 N/m^2
1N/m^2 の応力、圧力を1Pa(パスカル)と言いますから、
10^7 Pa (1千万パスカル) ですね。

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kg...続きを読む

QNをPaに単位換算できるのか?

大変困ってます。
皆さんのお力をお貸しください。

加重単位Nを圧力単位Paに変換できるのでしょうか?
もし出来るとしたらやり方を教えてください。
具体的には30Nは何Paかということです。
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是非、ご回答、よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

 No.1さんがおおまかに答えておられますが、補足します。
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「30 NをPaを使って表せ」
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および、単位の間の関係
Pa = N/m^2
を整理して覚えてください。

Q固溶体、金属間化合物、合金の違いは?

「固溶体」、「金属間化合物」、「合金」の違いについて、分かりやすく教えて下さい。辞書類でそれぞれについては調べてみたのですが、いまいち違いが良く分かりません。宜しくお願いします。

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P.S.
金属間化合物にも、化学量論組成からズレたものも存在します。
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Q組成 at%→wt% への変換方法

早速ですが質問させて頂きます。

Si:85.01at% とMo:14.99at%の混合材料をwt%に換算したときそれぞれ何wt%になるのでしょうか?

答えはSi:62.41wt%とMo:37.59wt%なのですが、どう計算すればこの答えになるのかが理解出来ません。

触れた事のない分野なため詳しく教えて頂ければ幸いです。
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

at%というのはそれぞれの元素の数の割合を示しています。wt%は質量の割合を示しています。したがって
全体の元素が100molある中でSiの元素の数は85.01mol,Moの元素の数は14.99molということになります。
それぞれの元素のモル数にそれぞれの元素のモル質量を掛けて加算すれば全体の質量が求められますね。
28.09*85.01+95.95*14.99= 2388+1438 = 3826 g
全体が3826gに対してSiの質量は2388gですからSiのwt%は
2388/3826*100= 62.41 %
Moの質量は1438gですからMoのwt%は
1438/3826*100= 37.59 %

Q粒界拡散とは

粒界拡散とはどんなことでしょうか。できたら具体的な例で教えてください。おねがいします。

Aベストアンサー

拡散現象は酔歩問題(ランダムウォーク)を併せて議論されたりしますが、酔っ払いが一体どこにたどり着くかという問題に興味を持って、随分以前ですが少しだけ調べたことがあります(←大袈裟、ほんのさわりだけ)。
拡散の熱力学はmomotarosamuraiさんが書かれていますので異なる観点から少し述べてみます。
固体内の拡散機構として4つの機構が提案されています。
1)格子間機構:結晶格子間をランダム歩行しながら原子が移動。
2)空孔機構:熱励起や不純物の添加で生じた結晶中の空孔が隣接する原子と位置を交換しながらランダム歩行していく。
3)準格子間拡散機構:1)と2)を併せたようなもので、格子と格子の間に原子が移動して格子間原子となり、これが次々とランダム歩行していく。
4)リング機構:空孔のような格子欠陥の存在を必要とせず、隣接する原子同士がリングを作り、リングを作った原子が互いに同時に位置を交換し合い、この交換を順次繰り返して拡散していく。

拡散の種類として
1)固体内部の拡散を体積拡散
2)固体表面の原子が表面に沿って拡散するのを表面拡散
●3)粒界拡散:結晶粒界に沿って原子が拡散
→結晶粒界(結晶粒間に生じる界面)やその近傍では原子の配列が乱れていますので、その乱れのお陰で原子は拡散しやすいということになります。
4)転位拡散:結晶中の欠陥である転位(原子配列あるいは結晶格子の乱れが1つの線に沿って生じている欠陥)に沿って原子が拡散
尚、粒界拡散の具体例は「セラミックス」で検索されればそこそこでてくると思います。
下記URLはアルミニューム合金の拡散に関するレポートで拡散の概論を知る上で参考になると思います。

参考URL:http://inaba.nims.go.jp/diff/DIF_Hirano/DIF3/hirano3.html

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固体内の拡散機構として4つの機構が提案されています。
1)格子間機構:結晶格子間をランダム歩行しながら原子が移動。
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Q融点と軟化点の違い

初めて質問します。
タイトルそのままなんですが、融点は固体が液体になり始める点、軟化点は固体でなくなる点と書いてありました。
何が違うんですか??
教えてください><

Aベストアンサー

 「融点」は、固体から液体に変化する温度で、定義通りです。 純物質や物質構成が単純で固体から液体になる温度が比較的明確に測定できる場合に使います。

 「軟化点」は、各種物質が混ざっていて、それぞれの物質の融点が異なるため、ぐずぐずと次第に液体に変化するので明確な融点が測定できない場合の方便として用います。
 軟化したかどうかの判別法は、定義された形まで崩れる、上に置いた金属球が沈み込む位置、試験管内で上に乗せた水銀が下に回り込む、雫が出来て落下するところ、など、いろいろな方法が有ります。

QVA提案とVE提案の違いを教えて下さい。

こんにちわ。
VA提案とVE提案の意味の違いを教えて下さい。
宜しく、お願い致します。

Aベストアンサー

用語的には。
VA:Value Analysisの頭文字(価値分析)
VE:Value Engineeringの頭文字(価値工学)

VAは、おおざっぱに言って、既存の製品に対して改善を行う手法。
製品やその部品に対して、必要とされる機能や品質を考えて現状を分析し、コスト低下につながる代替案を提案する。
この部品は何のために使うのか →他に代替えになる物はないか →あるいは現状の品質がほんとに必要かなど。

VEは、開発設計段階から行う手法。
設計を行う場合に、機能や品質を満足するするに必要なレベルを考慮する。
(適正な材料の選択、適正公差、最適工法の選択、仕上げ方法の見直しなど)
不必要に過剰品質にならない、設計が複雑では製造段階での努力には限界がある、それらを含めて設計段階への提案。

現在では、VEの方が重視されている、もちろん既存製品に対するVA提案を受けて、次製品へのVE活動につなげていきます。

個人サイトですが「VEをもっと知ろう」
http://www.geocities.jp/taka1yokota/mypage4-ve1.htm
(VEの考え方がおおよそ分かると思います)

社団法人日本VE協会「VE基本テキスト」
http://www.sjve.org/102_VE/images/302_basic.pdf
(PDFファイルです)

こんな感じです。

用語的には。
VA:Value Analysisの頭文字(価値分析)
VE:Value Engineeringの頭文字(価値工学)

VAは、おおざっぱに言って、既存の製品に対して改善を行う手法。
製品やその部品に対して、必要とされる機能や品質を考えて現状を分析し、コスト低下につながる代替案を提案する。
この部品は何のために使うのか →他に代替えになる物はないか →あるいは現状の品質がほんとに必要かなど。

VEは、開発設計段階から行う手法。
設計を行う場合に、機能や品質を満足するするに必要なレベルを考慮する。
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Q圧着と圧接の違い

ケーブルを圧着するとか圧接するというとき、圧着と圧接がどう違うのか、ネットで調べてもあいまいなことしか書いてありません。教えていただくか、リンク先を提示していただけると幸いです。

Aベストアンサー

圧接:
コネクタのハウジングに昆虫の顎(あご)みたいな二股に分かれた金具が端子の数だけ埋め込まれていて、皮の付いたままの電線を乗せて上から押しつぶすことによって、顎が皮を突き破り、金具の間の細い隙間に電線が食い込むことによって接触させます。
皮を剥かずに複数の電線をいっぺんに接合できるので、作業性がいいですが、接触面積が小さいのであまり大きな電流は流せない欠点があります。

圧着:
電線一本の皮を剥いて、一本用の金具に差し込み、工具で締め付けるものです。一本ずつ接合するので面倒ですが、引っ張り強度が強く、大電流を流せるものもあります。
↓圧着の図です。

参考URL:http://www.molex.com/tnotes/crimp.html

Q降伏点 又は 0.2%耐力とはなんですか?

降伏点 又は 0.2%耐力というものを教えて下さい。
SUSを使って圧力容器の設計をしようとして、許容引張応力とヤング率だけでいいと思っていましたが、どうも降伏点 又は 0.2%耐力というものも考慮しなければいけないと思ってきました。
どなたかご助言お願い致します。

Aベストアンサー

●二つの材料強度
 金属材料の機械的特性のうち、一般に強度と呼ばれるものには
 ・引張強度
 ・降伏強度
 この二つがあります。

 引張強度はその名のとおり、引張荷重を上げていくと切れてしまう破断強度です。
 いわば最終強度です。

●降伏強度とは
 さて、ある材料を用意し、引張荷重を徐々にかけていくと、荷重に比例して
 ひずみ(伸び)が増えていきます。
 ところが、引張強度に達する前に、荷重とひずみの関係が崩れ、
 荷重が増えないのに、ひずみだけ増えるようなポイントが現れます。
 これを降伏と呼びます。

 一般に設計を行う場合は、降伏強度に達することをもって「破壊」と考えます。
 降伏強度は引張強度より低く、さらに降伏強度を安全率で割って、
 許容応力度とします。大きい順に並べると以下のような感じです。

 引張強度>降伏強度>許容応力度

●0.2%ひずみ耐力
 普通鋼の場合は降伏点が明確に現れます。
 引張荷重を上げていくと、一時的にひずみだけが増えて荷重が抜けるポイントがあり
 その後、ひずみがどんどん増え、荷重が徐々に上がっていくようになります。

 ところが、材料によっては明確な降伏点がなく、なだらかに伸びが増えていき
 破断する材料もあります。鋼材料でもピアノ線などはこのような荷重-ひずみの
 関係になります。

 そこで、このような明確に降伏を示さない材料の場合、0.2%のひずみに達した強度を
 もって降伏点とすることにしています。

●二つの材料強度
 金属材料の機械的特性のうち、一般に強度と呼ばれるものには
 ・引張強度
 ・降伏強度
 この二つがあります。

 引張強度はその名のとおり、引張荷重を上げていくと切れてしまう破断強度です。
 いわば最終強度です。

●降伏強度とは
 さて、ある材料を用意し、引張荷重を徐々にかけていくと、荷重に比例して
 ひずみ(伸び)が増えていきます。
 ところが、引張強度に達する前に、荷重とひずみの関係が崩れ、
 荷重が増えないのに、ひずみだけ増えるようなポイントが現...続きを読む


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