積層材の繰り返し圧延ナノ組織化による超高強度構造材料の創製

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11450273
• Research Institution: KYOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 大槻 徴 京都大学, エネルギー理工学研究所, 助教授 (10026148)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 上田 静政 京都大学, エネルギー理工学研究所, 助手 (00093196) ; 石原 慶一 京都大学, エネルギー科学研究科, 助教授 (30184550) ; 新宮 秀夫 京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (20026024)
• Keywords: 金属多層体 / ナノ構造 / 積層構造 / 強度 / 圧延

Research Abstract

2種類の金属箔Fe-Ag系ならびにFe-Cu系について、多層構造体を作成するための、試料作成条件、層構造の評価を行い、合せて力学的な物性について研究を行った。
ここで得られた結果を下記に述べる。
圧縮圧延の繰り返しによって、10nmオーダーまでの薄層化を達成することができた。
1.2種類の金属箔を接合する圧延温度・圧延条件の設定
2.金属多層構造のX線回折、X線極図形測定による集合組織の評価
圧延集合組織ならびに再結晶集合組織の形成
3.上記と合わせて走査型ならびに透過型電子顕微鏡による層構造の解析ならびに層厚の評価バルク圧延率と実際の膜厚との関係
これらの多層構造体の構造の評価と合わせて、力学的な評価を行なった。
薄層化によって、降伏応力は、バルク純鉄の約9倍以上の900Mpaに達した。
1.引張試験による多層構造体の評価
2.降伏応力、最大応力、破断伸びについて評価
3.層厚と上記の諸物性との関連
合わせて多層体に特有の下記の物性についても評価を行なった。
1.巨大磁気抵抗効果による多層化との関連
2.熱電能の評価による上記の機構に対する考察

Research Products

• [Publications] K.Yasuna: "Formation of nanoscale Fe/Ag multilayer by repeated press-rolling and its layer thickness dependence of mangetoresistance"Material Science and Engineering (2000). A285. 412-417 (2000)
• [Publications] P.H.Shingu: "Nano-scaled Mulutilayered Bulk Materilas Manufactureed by Repeated Pressing and Roloing in the Ag-Fe and Cu-Fe Systems"J.Metastable and Nanocryst.. 2-6. 293-298 (1999)
• [Publications] P.H.Shingu: "Nano-scale metal multilayers produced by related press rolling"Radiation Effects & Defects in Solids. 148. 555-562 (1999)