• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

濃化層におけるクラスター構造を反映したLPSO相の弾性率および熱膨張の解明

Publicly Offered Research

Project AreaMaterials Science of synchronized LPSO structure -Innovative Development of Next-Generation Lightweight Structural Materials-
Project/Area Number 26109713
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

多根 正和  大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (80379099)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥9,490,000 (Direct Cost: ¥7,300,000、Indirect Cost: ¥2,190,000)
Fiscal Year 2015: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2014: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Keywords弾性率 / LPSO相 / 単結晶 / Mg合金
Outline of Annual Research Achievements

ブリッジマン法を用いた一方向凝固法により作製された10H-LPSO構造を有するMg75Zn10Y15合金(仕込み組成)・多結晶の弾性特性を室温から約10 Kの温度域に対して、測定した。測定には、超音波共鳴法に電磁超音波共鳴法を組み合わせた手法を用いた。また、10H-LPSO構造を有するMg75Zn10Y15合金・多結晶に熱処理を施すことで、18R-LPSO構造を有するMg75Zn10Y15合金・多結晶を作製し、室温から約10 Kの温度域に対して、その弾性特性を測定した。また、10H-および18R-LPSO構造を有する多結晶の弾性特性の温度依存性をinverse Voigt-Reuss-Hill近似を用いて解析することで、10H-および18R-LPSO相・単結晶の弾性率の温度依存性を明らかにした。第一原理計算を用いて、LPSO相内に形成される様々な種類および密度の短範囲規則クラスターを仮定して、その弾性特性を計算した。実験により得られた10H-および18R-LPSO相の弾性特性と第一原理計算の値を比較した結果、LPSO相の弾性率は、単位体積当りのクラスターの形成エネルギーの低下に伴って増加し、単位体積当りのクラスターの形成エネルギーが弾性率の支配因子であることが明らかとなった。また、LPSO構造の積層面間の結合に関する弾性率はクラスターの形成エネルギーに敏感であるのに対し、積層面内の結合に関する弾性率はクラスターの形成エネルギーに鈍感であることが明らかとなった。加えて、18R-LPSO相ほぼ単相のMg85Zn6Y9合金の一方向凝固・多結晶体の熱膨張特性を室温から10 K付近までの温度域に対して測定した。結晶配向性を考慮して、一方向凝固・多結晶の熱膨張特性を解析することにより、18R-LPSO相・単結晶の熱膨張特性を明らかにした。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2016 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Effects of stacking sequence and short-range ordering of solute atoms on elastic properties of Mg–Zn–Y alloys with long-period stacking ordered structures2015

    • Author(s)
      Masakazu Tane
    • Journal Title

      Acta Materialia

      Volume: 96 Pages: 170-188

    • DOI

      10.1016/j.actamat.2015.06.005

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Crystallographic nature of deformation bands shown in Zn and Mg-based longperiod stacking ordered (LPSO) phase2015

    • Author(s)
      K. Hagihara, M.Yamasaki, M. Honnami, H. Izuno, M. Tane, T. Nakano and Y. Kawamura
    • Journal Title

      Philosophical Magazine,

      Volume: 95(2) Issue: 2 Pages: 132-157

    • DOI

      10.1080/14786435.2014.987843

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of crystallographic texture on mechanical properties in porous magnesium with oriented cylindrical pores2015

    • Author(s)
      M.Tane, T.Mayama, A.Oda, H.Nakajima
    • Journal Title

      Acta Materialia

      Volume: 84 Pages: 80-94

    • DOI

      10.1016/j.actamat.2014.10.024

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Effect of short-range ordering of solute atoms on elastic properties of Mg-Zn-Y alloy single crystals with long-period stacking ordered structures2016

    • Author(s)
      M. Tane, H. Kimizuka, K. Hagihara
    • Organizer
      International Conference on PROCESSING & MANUFACTURING OF ADVANCED MATERIALS (THERMEC’2016)
    • Place of Presentation
      Graz University of Technology, Graz, Austria
    • Year and Date
      2016-05-29
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] AZ31 マグネシウム合金の押出加工材の弾性特性2016

    • Author(s)
      多根正和、眞山剛
    • Organizer
      日本金属学会 2016 年春期講演大会
    • Place of Presentation
      東京理科大学葛飾キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-23
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 第一原理計算から見たMg-LPSO 相の構造と力学特性2015

    • Author(s)
      君塚肇、多根正和、尾方成信
    • Organizer
      日本金属学会 2015年秋期講演大会
    • Place of Presentation
      九州大学伊都キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-16
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Mg-Zn-Y合金中に形成されるLPSO相の構造と弾性特性との相関関係2015

    • Author(s)
      多根正和、鈴木翔悟、君塚肇、萩原幸司、山崎倫昭、眞山剛、河村能人
    • Organizer
      日本金属学会春期大会
    • Place of Presentation
      東京大学駒場 I 地区キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-18 – 2015-03-20
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Mg-Zn-Y合金の18R型および10H型LPSO相の弾性特性2014

    • Author(s)
      鈴木翔悟、多根正和、萩原幸司、君塚肇、眞山剛
    • Organizer
      軽金属学会関西支部 若手研究者・院生による研究発表会
    • Place of Presentation
      関西大学 百周年記念会館
    • Year and Date
      2014-12-26
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Effect of enrichment of Zn and Y atoms on elastic properties of a Mg-Zn-Y alloy: analyses by inverse Voigt-Reuss-Hill approximation and micromechanics modeling2014

    • Author(s)
      M. Tane, Y. Nagai, H. Kimizuka, K. Hagihara, Y. Kawamura
    • Organizer
      The 18th SANKEN International Symposium 2014
    • Place of Presentation
      The Congres Convention Center, Osaka, Japan
    • Year and Date
      2014-12-10 – 2014-12-11
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Mg-Zn-Y合金中に形成される LPSO 相の弾性特性:評価方法と支配因子2014

    • Author(s)
      多根正和
    • Organizer
      第55回高性能Mg合金創成加工研究会
    • Place of Presentation
      熊本大学黒髪南キャンパス
    • Year and Date
      2014-12-04
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Elastic properties of Mg-Zn-Y alloys with a long-period stacking ordered structure2014

    • Author(s)
      M. Tane, Y. Nagai, H. Kimizuka, K. Hagihara, Y. Kawamura
    • Organizer
      International Symposium on Long-Period Stacking Ordered Structure and Its Related Materials 2014
    • Place of Presentation
      Hotel Nikko Kumamoto, Kumamoto, Japan
    • Year and Date
      2014-10-05 – 2014-10-08
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Mg-Zn-Y合金の10H型LPSO相の弾性特性2014

    • Author(s)
      鈴木翔悟、多根正和、萩原幸司、君塚肇
    • Organizer
      日本金属学会秋期大会
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス
    • Year and Date
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-28  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi