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安井 利明(やすい としあき)

所属 機械工学系
職名 准教授
専門分野 接合加工 / プラズマプロセス / 表面改質
学位 博士(工学)(大阪大学)
所属学会 溶接学会 / 摩擦接合技術協会 / 日本溶射学会 / 表面技術協会 / 日本機械学会 / 日本金属学会 / 軽金属学会 / 応用物理学会 / 電気学会 /
E-mail yasui@
※アドレスの末尾に「tut.jp」を補完してください
研究室web http://isf.me.tut.ac.jp/index.html
研究者情報(researchmap) 研究者情報

研究紹介

1)摩擦攪拌接合による異種材料間接合技術の開発

従来、溶接では不可能であった、鉄鋼材料とアルミ合金の接合が摩擦攪拌接合により可能なこととその接合機構を我々の研究室で明らかにした。本接合技術では、摩擦攪拌による材料流動や接合界面の形成機構を明らかにすることが重要であり、このために様々な可視化技術を用いた基礎研究を実施している。また、各種異種材料間での接合にも取り組むと共に、その産業応用を目指した研究に取り組んでいる。

2)大気圧マイクロ波プラズマによる低電力溶射技術の開発

従来のプラズマ溶射装置では困難であった、1kW以下の低電力大気圧プラズマ溶射をマイクロ波プラズマにより可能とする技術を我々の研究室で開発した。大気圧下で低融点基材への高融点材料の溶射や反応性溶射が可能であり、次世代の新しい成膜技術として期待されている。本テーマでは、大気圧マイクロ波プラズマのさらに新しい生成・制御機構の開発を目指すと共に、本溶射技術による産業応用を目指した研究に取り組んでいる。

3)プラズマ電解酸化における放電が皮膜構造にあたえる影響

プラズマ電解酸化は、電解質溶液中でマイクロアークと呼ばれる微小かつ不連続な放電を伴いながら陽極である軽金属の表面に緻密な酸化膜を形成するプロセスである。高硬度かつ熱的・化学的に安定した皮膜が形成されるため、様々な機械部品への適用が期待されている。しかしながら、液中での断続的な微小放電であるため、その放電機構や皮膜の形成過程の詳細はいまだ明らかとなっていない。本研究では、その放電状態のその場観察に取り組むと共に、放電形態が皮膜構造に与える影響などを調査している。

テーマ1:摩擦攪拌接合による異種材料間接合技術の開発

概要
摩擦攪拌による鉄とアルミの突合せ接合

摩擦攪拌接合(FSW)は、アルミの接合に効果的な非溶融の固相接合である。本研究室では、このFSWによりアルミ合金と鉄鋼材料の接合において接合界面に生成する反応層の生成を抑制し、高強度接合体を創製が可能なことを明らかにした。FSWによる各種異材接合(異種金属、金属/樹脂、金属/セラミック)に取り組むと共に、その産業応用を目指した研究に取り組んでいる。

主な業績

1) 岡根, 清水, 安井, 福本, "A5052/SPC270C 摩擦攪拌点接合継手の疲労強度特性におよぼす力学的要因," 軽金属溶接 56(2018) 61 - 69.
2) 安井 他, "アルミニウム合金/鋼の摩擦攪拌異材接合における材料流動のX線CT観察," 軽金属 64(2014) 604-610.
3) T.Yasui, et al., "Effect of weld line shape on material flow during friction stir welding of aluminum and steel,"
IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 61(2014) 012009.
4) 安井 他, "摩擦攪拌作用により接合した6063Al合金/S45C炭素鋼の接合界面の微視組織観察 ―摩擦攪拌作用による異種金属材料間の接合法の研究(第2報)―," 溶接学会論文集 25(2007)426-430.
5) 異種金属材の摩擦撹拌接合方法 特開2004-255420.

キーワード

摩擦攪拌接合, FSW, 異材接合

テーマ2:大気圧マイクロ波プラズマによる低電力溶射技術の開発

概要
大気圧マイクロ波プラズマ溶射装置

従来のプラズマ溶射装置では困難であった、1kW以下の低電力大気圧プラズマ溶射をマイクロ波プラズマにより可能とする技術を我々の研究室で開発した。大気圧下で低融点基材への高融点材料の溶射や反応性溶射が可能であり、次世代の新しい成膜技術として期待されている。本テーマでは、大気圧マイクロ波プラズマのさらに新しい生成・制御機構の開発を目指すと共に、本溶射技術による産業応用を目指した研究に取り組んでいる。

主な業績

1) T. Yasui, et al., "In-flight Behavior and Deposition Mechanism of Copper Coating on Polyacetal Resin Substrate," Journal of Thermal Spray Technology 29(2019) 232 - 240.
2) 安井利明他, "大気圧マイクロ波プラズマの溶射プロセスへの応用について," 日本機械学会第20回機械材料・材料加工技術講演会(M&P2012)(2012) CD.
3) T. Yasui, et al., "Application of Atmospheric Pressure Microwave Discharge to Plasma Spray," Industrial Application of Plasma Process 2(2009) 1-7.
4) マイクロ波プラズマ発生法、およびマイクロ波プラズマ溶射装置, 特開2007-002273.

キーワード

大気圧プラズマ溶射,大気圧プラズマ,マイクロ波プラズマ,低電力プラズマ溶射

テーマ3:プラズマ電解酸化における放電が皮膜構造にあたえる影響

概要
プラズマ電解酸化における放電状態と皮膜表面構造

プラズマ電解酸化は、電解質溶液中でマイクロアークと呼ばれる微小かつ不連続な放電を伴いながら陽極である軽金属の表面に緻密な酸化膜を形成するプロセスである。高硬度かつ熱的・化学的に安定した皮膜が形成されるため、様々な機械部品への適用が期待されている。しかしながら、液中での断続的な微小放電であるため、その放電機構や皮膜の形成過程の詳細はいまだ明らかとなっていない。本研究では、その放電状態のその場観察に取り組むと共に、放電形態が皮膜構造に与える影響などを調査している。

主な業績

1) R.Nishikawa, et al., "Influence of Micro-arc and Bubble on Film Formation by Plasma Electrolytic Oxidation," Proc. of 5th International Conference on Plasma Nanotechnology and Science, (2012) P-15.
2) 廣永光希 他, "プラズマ電解酸化法により形成される酸化アルミニウム皮膜構造と成膜プロセスの調査," 日本機械学会機械材料・材料加工技術講演会(M&P2013) (2013) CD.
3) 安井利明 他, "顕微観察によるプラズマ電解酸化プロセスの解明," 日本溶接協会平成25年度第1回表面改質技術研究委員会 (2013).

キーワード

プラズマ電解酸化、マイクロアーク

担当授業科目名(科目コード)

図学 (B1052002a) / 理工学実験 (B10110020) / 設計製図Ⅱ (B11510070) / プロジェクト研究 (B01210580) / 機械の材料と加工 (B11630070) / 材料物理化学 (B11630080) / 接合加工学 (B11622020) / 機械工学輪講 (B11610080) / 卒業研究 (B11610070) / 表面プロセス工学特論 (M21622080) / 機械工学輪講Ⅰ(M21610010) / 機械工学輪講Ⅱ(M21610020) / 機械工学特別研究 (M21710030) / 生産加工特論 (D31030030) /

その他(受賞、学会役員等)

■受賞
2019年 軽金属溶接協会 軽金属溶接論文賞
2017年 日本溶射学会 日本溶射学会創立60周年記念功労表彰
2014年 永井科学技術財団 永井学術賞
2012年 溶接学会 溶接学会論文賞
2005年 日本溶射協会 論文賞
2004年 日本溶射協会 論文賞
1997年 the Plasma Chemistry Prize for the best contributed paper(13th International Symposium on Plasma Chemistry)

■学会役員等
溶接学会軽構造接合加工研究委員会 幹事
溶接学会界面接合研究委員会 幹事
溶接学会東海支部 商議員
日本溶射学会 理事・代議員
日本溶射学会中部支部 支部長
摩擦接合技術協会 理事
摩擦接合技術協会編集委員会 委員長
日本機械学会機械材料・材料加工部門運営委員会 委員
日本機械学会機械材料・材料加工部門第5技術委員会 委員長
日本金属学会・日本鉄鋼協会東海支部 支部評議員
軽金属溶接協会FSW技術委員会 委員


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