2003 Fiscal Year Annual Research Report
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13450261
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
河村 能人 熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (30250814)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安藤 新二 熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (40222781)
大友 季哉 熊本大学, 高エネルギー加速器機構・物質構造科学研究所, 助手 (90270397)
西田 稔 熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (90183540)
三浦 秀士 熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (30117254)
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| Keywords | 金属ガラス / 過冷却液体 / ガラス遷移 / アモルファス固体 / 粘性 / 自由体積 / 緩和 / フラジリテイー |
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| Research Abstract |
平衡粘性の温度依存性は、ガラス遷移温度近傍あるいは融点近傍の片方に対してVogel-Fulcher-Tanmannの式で記述できるが、ガラス遷移温度近傍から融点に至る広い温度範囲の記述はVogel-Fulcher-Tanmannの式では不可能であり、自由体積モデルから求めたCohen-Grestの式で上手く記述できることが分かった。
過冷却液体の粘性の温度ならびに歪速度依存性を等クロスヘッド速度引っ張り試験により調査した。流動応力から求めた粘性のうち、ニュートン粘性値、すなわち平衡粘性値の温度依存性を求め、そのフラジリテイを見積もった結果、Pd_<40>Ni_<40>P_<20>は54,La_<55>Al_<25>Ni_<20>は35,Zr_<65>Al_<10>Ni_<10>Cu_<15>は30であった。
実験から求めた応力緩和時間を基に、平衡粘性の温度依存性から求めたCohen-Grestの自由体積モデル式を用いて、ガラス遷移温度から融点以上の広い温度範囲の応力緩和時間の温度依存性を見積もることができた。Pd_<40>Ni_<40>P_<20>金属ガラスの過冷却液体の緩和時間は、ガラス遷移温度で1.7xl0^2s、結晶化温度で2.0xl0^<-3>s、共晶温度では5.3x10^<-10>sと見積もることができた。
また、金属ガラスの熱膨張係数のデータを基に、平衡粘性の温度依存性から求めたV Cohen-Grestの自由体積モデル式を用いて、ガラス遷移温度近傍から融点以上の広い温度範囲に対する自由体積を見積もることができた。Pd_<40>Ni_<40>P_<20>金属ガラスの過冷却液体の自由体積は、ガラス遷移温度で0.20%、結晶化温度で0.31%、共晶温度では1.56%と見積もることができた。
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[Publications] Y.Kawamura et al.: "Welding Technologies of Bulk Metallic Glasses"Journal of Non-Crystalline Solids. 317. 152-157 (2003)
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[Publications] Y.Kawamura: "Liquid Phase and Supercooled Liquid Phase Welding of Bulk Metallic Glasses"Mater.Sci.Eng.A. (in press). (2004)
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[Publications] T.Shoji, Y.Kawamura et al.: "Joining of Zr_<41>Be_<23>Ti_<14>Cu_<12>Ni_<10> Bulk Metallic Glasses by a Friction Welding Method"Materials Transactions. 44. 1809-1816 (2003)
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[Publications] V.Keryvin, Y.Kawamura et al.: "Explosive Welding of Bulk Metallic Glass"Memoirs of the Faculty of Engineering Kumamoto University. 47・2. 41-46 (2003)
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[Publications] Y.Kawamura et al.: "Electron-Beam Welding of Zr-Based Bulk Metallic Glasses"Mater.Sci.Eng.A. (in press). (2004)
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[Publications] T.Shoji, Y.Kawamura: "Friction Welding of Bulk Metallic Glasses to Different Ones"Mater.Sci.Eng.A. (in press). (2004)
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[Publications] 河村能人(共著): "ナノメタルの最新技術と応用開発"シーエムシー出版. 300 (2003)
