2006 Fiscal Year Annual Research Report
強ひずみ加工による表層ガラス化および大過冷却制御によるバルク化
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15074211
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
辻 伸泰 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30263213)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安田 秀幸 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60239762)
小林 紘二郎 福井工業大学, 工学部, 教授 (70026277)
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| Keywords | 強ひずみ加工 / メカニカルアロイング / 過飽和固溶体 / 金属ガラス / ナノコンポジット / 過冷融液 / 結晶成長 / 凝固 |
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| Research Abstract |
ARBにより強ひずみ加工を行なったCu/Zr積層体では、バルクメカニカルアロイングが生じ、過飽和固溶体が形成されることが明らかとなった.ARBされたCu/Zr積層体に400℃近辺で熱処理を施すと、thermal activated amorphizationが発現し、非晶質層が生じることが明らかとなった.生じた非晶質層は、DSC測定において明瞭なガラス転移に相当する吸熱反応を示し、金属ガラスであることが確認された.ARBと焼鈍により作製されたバルク板材は、上記の金属ガラスと残存金属結晶相よりなるナノコンポジットであるが、積層体の初期全体組成を変化させることにより、金属ガラス相の体積率と、残存金属結晶相の種類を変化させることが可能であることが明らかとなった.
過冷融液中における結晶相の成長速度を重畳磁場電磁浮遊法を用いて、Zr-Ni-Al系、Zr-Ni系、Zr-Cu-Al系、Zr-Cu系について測定を試みた、Zr-Ni-Al系では、金属ガラスを形成する組成領域では、過冷度が100K以上においても成長速度が1mm/s以下であり、ガラスを形成する組成周辺の結晶相の成長速度でも、10mm/s程度であることが明らかになった、さらに、Zr-Ni系では100mm/s程度の成長速度が測定され、Zr-Ni系にAlを添加することにより、成長速度が低下することが明らかになった、また、Zr-Cu-Al系においても、ガラスを形成する組成領域において結晶成長速度が1mm/s以下であり、結晶相の成長速度も10mm/sであった、さらに、Zr-Cu系では、Zr2Cu、ZrCuの化合物の成長速度も遅いことが明らかになった、結晶相の成長とガラス相形成の競合により、ガラス相の形成を説明できる可能性が示された。
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