電解溶出法による金属系超軽量ナノポーラスマテリアルの創製
| Project/Area Number |
20656119
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Material processing/treatments
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
山崎 徹 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (30137252)
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| Project Period (FY) |
2008 – 2010
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2010)
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| Budget Amount *help |
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2009: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2008: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
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| Keywords | ナノ結晶合金 / Ni-W合金 / 電解析出法 / ナノポーラス材料 / 超軽量材料 / 電角析出法 |
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| Research Abstract |
本研究で取り扱うNi-Wナノ結晶電析合金は、Ni含有量を増加させると、4000GPaに迫る超高引張強度を示しつつ、加工硬化を伴う塑性変形の発現を確認した。W含有量が20at.%以上になると、ほぼ全面にアモルファス構造を示すが、Ni含有量の増加とともに、サブミクロンレベルの粒組織が見られるようになり、その界面部分は、厚さ20～30nm程度のNiが高濃度に偏析したナノ界面組織の形成が見られ、そのサブミクロン粒子内部は、数ナノメータサイズのナノ結晶粒子の集合体構造となるメゾスケールの網目状偏析構造が形成される。これらメゾスケール構造を有する電析Ni-17at.%W合金試料で引張試験片を作製し、その試験片を1規定の希硫酸エッチング液に140時間浸漬してエッチング処理を行い、レーザー顕微鏡により表面状態を観察することによりナノボイド生成の有無を確認した後、引張試験を実施した。Ni-W電析の表面平滑状態は、銅基板上の下地として行う銅電析の厚さによって影響を受けるため、その標準的な厚さ以外、薄くした場合と厚くした場合についても試料を作製し評価した。希硫酸液によるエッチングにより、電析時の表面平滑性の高いNi-W合金ほど、均一な分布のナノボイドの形成が容易であった。数十から数百nm程度のボイドが生成されたと判断された試料について引張破断強度を測定したところ、ボイド形成による破断強度の低下は認められなかった。以上のことから、Ni-rich領域のメゾスケールの網目状偏析構造を意図的に残留させ、サブミクロン粒子内部をナノポーラス化することにより、超軽量、高強度、高延性材料の実現が可能であると考えられ、ナノポーラス構造を有する超軽量合金の開発が可能であると考えられた。
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Report
(3 results)
Research Products
(22 results)
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[Journal Article]2009
Author(s)
山崎徹, 監修 井上明久
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Journal Title
新機能材料・金属ガラスの基礎と産業への応用, 第4章, 第2節 金属ガラス転移と過冷却液体状態, 金属ガラスの粘性(株式会社テクノシステム)
Pages: 97-103
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[Presentation] ナノ結晶Ni-W合金の引張・疲労特性2009
Author(s)
水津泰士, 中野浩樹, 徳永仁夫, 藤田和孝, 横山嘉彦, 園部昌子, 山崎 徹
Organizer
日本金属学会秋季大会(第144回)講演概要
Place of Presentation
東京工業大学
Year and Date
2009-03-28
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