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固相拡散接合でなぜ接合するのですか？

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  • 質問者：BackSpac-e
  • 質問日時：
  • 回答数：3件

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。

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A 回答 (3件)

No.3ベストアンサー

  • 回答者： freulein
  • 回答日時：

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！

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お礼日時：2013/03/08 23:08

No.2

  • 回答者： c80s3xxx
  • 回答日時：

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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No.1

  • 回答者： freulein
  • 回答日時：

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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Aベストアンサー

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＞＞＞
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？

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

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＞＞＞一応断面積は40mm^2です。

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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？」
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・・・であるとして、回答します。

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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。
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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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Q融点と軟化点の違い

初めて質問します。
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教えてください＞＜

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QVA提案とＶＥ提案の違いを教えて下さい。

こんにちわ。
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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。

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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。

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↓圧着の図です。

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

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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
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　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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