超塑性材料における粒界拡散および格子拡散

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08242202
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 中嶋 英雄 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (30134042)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): シュプレンゲル ウォルフ 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (70250636)
• Keywords: 超塑性 / アモルファス / 過冷却液体 / 拡散 / ジルコニウム

Research Abstract

Zr基多元系金属ガラスは100Kにも及ぶ広い温度範囲において超塑性を示す過冷却液体領域を有しており、その物性と応用の研究が盛んに行われている。ところで、このような超塑性現象は原子の拡散や粘性と密接に関係している。従って、拡散の知見はこのような金属ガラスにおいて生じる超塑性を理解する上で重要である。しかしながら、原子の拡散に関する知見はきわめて少ない。本研究では、Zr基金属ガラスのアモルファス相および過冷却液体相における自己拡散係数を測定し、その拡散機構を明らかにすることを目的とした。得られた実験結果を要約すると,Zr_<55>Al_<10>Ni_<10>Cu_<25>金属ガラスのアモルファス領域および過冷却液体領域における^<63>Niの拡散濃度分布はガウス分布によく従っている。このようにして測定された拡散係数Dはガラス遷移温度T_gを境にして大きく異なった温度依存性を示している。このガラス遷移温度T_gを境にして過冷却液体領域では粘性が急激に低下することが知られている。このような粘性の低下に伴い過冷却液体領域ではNi原子の最隣接および第2隣接原子がゆっくりとした原子の再配列を行っている。従って,原子が拡散ジャンプする際にはアモルファス相の場合よりも多くのconfigurationsを生じていて配置のエントロピーが大きくなっていると考えられる。

Research Products

• [Publications] 中嶋英雄: "Diffusion in Quasicrystal and Amorphous Alloy with Wide Supercooled Liquid Phase" Defect and Diffusion Forum. (印刷中). (1997)
• [Publications] 野中勝彦: "Diffusion in Zr_<55>Al_<10>Ni_<10>Cu_<25> Amorphous Alloy with a Wide Supercooled Liquid Region" Defect and Diffusion Forum. (印刷中). (1997)