リサイクル

[1602] Clarifying the mechanism of selective breakage at phase boundary in electrical disintegration by using binary artificial samples

^○鎌田悠暉¹, 大和田秀二², 浪平隆男³, 中村崇⁴ (1.早稲田大学大学院 創造理工学研究科 地球・環境資源理工学専攻, 2.早稲田大学理工学術院, 3.熊本大学パルスパワー科学研究所, 4.東北大学多元物質科学研究所)

司会:林直人(産総研)

Keywords:電気パルス粉砕, 異相境界面選択破壊, 静電場解析, 絶縁破壊, 衝撃波伝搬

本研究では電気パルス粉砕における選択的界面破壊機構の解明を目的とする。電気パルス粉砕について，現在他の粉砕法と比べて単体分離性が向上するという知見が得られているが，その粉砕メカニズムの詳細は未だ解明されていない部分が多い。本研究室では過去に通信基板に実装されたTaコンデンサを対象物とし，有限要素法静電場解析を用いて最大電場位置を算出した。電極から放出された電流は電場の大きな箇所へ進むが，算出された最大電場位置と実際の粉砕試験で優先破壊が起きやすい箇所が一致したことから，静電場解析によって破壊開始地点が予測できることを示した。 この結果を受け，本研究では電流が試料に到達した後に，実際にどのような力が試料に働き，各種破壊の駆動力がそれぞれどの程度の割合で作用するのかを明らかにすることを目的とした。そのために二成分系の人工試料を作成して，界面に作用する粉砕駆動力の種類を粉砕後の試料観察により推定した。また，粉砕条件を変化させることで各種駆動力が界面破壊に寄与する割合を算出した。また，上記二成分の組み合わせを変えることで，推定した駆動力の破壊への寄与率と両成分の基礎物性との関係も検討した。