2022 Fiscal Year Annual Research Report
ハイエントロピー効果に基づく新材料創製と新機能創出
| Project Area | High Entropy Alloys - Science of New Class of Materials Based on Elemental Multiplicity and Heterogeneity |
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| Project/Area Number |
18H05452
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
加藤 秀実 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (80323096)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
和田 武 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (10431602)
武藤 浩行 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20293756)
武藤 泉 東北大学, 工学研究科, 教授 (20400278)
佐々木 拓也 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (70815787)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| Keywords | ハイエントロピー材料 / ポーラス金属 / 耐食性 / セラミックス / ヘテロ構造 / バルク金属ガラス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（１）HE合金のナノ多孔・複合化：ナノポーラスHEAにおけるポーラス構造粗大化抑制現象の起源を明らかにするために、1元から5元のナノポーラス金属を作製しその粗大化挙動と内部組織の関係を調べた。その結果、リガメントのB2規則化が粗大化抑制に密接に関係していることが分かった。
（２）HE耐食合金設計：CoCrFeMnNi系、AlCoCrFeNi系、CoCrCuFeNi系、AlCuNiSnZn系、CrFeNbNiTa系の等モル合金の空気中の表面皮膜は概ね合金組成の比率で表面酸化皮膜を構成していることが分かった。皮膜中の耐食性を高める元素の濃度を増加させる電気化学的表面改質法を開発し、これらの合金の耐食性や耐酸化性を改善した。
（３）HEセラミックスの超高圧合成：塩化アンモニウムを用いた窒化物合成手法によって，NaCl型(V0.18Cr0.08Nb0.22Mo0.29Ta0.23)Nのバルク状HE窒化物および(V0.06Cr0.01Nb0.31Mo0.39Ta0.23)NのME窒化物単結晶の合成に成功した。
（４）HEセラミックスの新規ヘテロ構造化：5元系粉末が均一分散した顆粒作製のプロセスマップを提案し、種々の組み合わせにおいて自在に顆粒を提供できる条件を示した。また、水酸化物塩ナノ粒子を出発物質として層間に多成分金属を原子レベルで取り込み、熱処理することで多彩なHEナノ粒子を精密合成できる。このようなナノ粒子は機能性材料への展開が期待されたことから、ナノサイズの利点を引き出せる活用法としてナノ複合粒子の作製手法の確立も行った。
（５）HE合金のバルク金属ガラス化：HE金属ガラス相とB2規則構造HE結晶相から成る金属ガラス複合材料を開発した。この複合材料はガラス相中に分散したHE結晶相がせん断帯の伝播を阻止することで1900MPaの降伏強度と3%程度の圧縮塑性変形を示した。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Ultrafine Porous Intermetallic Compounds by High-Temperature Liquid Metal Dealloying for Electrochemical Hydrogen Production2022
Author(s)
Song Ruirui, Han Jiuhui, Okugawa Masayuki, Belosludov Rodion, Wada Takeshi, Jiang Jing, Wei Daixiu, Kudo Akira, Tian Yuan, Chen Mingwei, Kato Hidemi
Organizer
第21回日本金属学会東北支部研究発表大会
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