2004 Fiscal Year Annual Research Report
金属ガラスの過冷却液体の変形・粘性と成型加工プロセス
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15074216
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
河村 能人 熊本大学, 工学部, 教授 (30250814)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
早乙女 康典 群馬大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90143198)
安仁屋 勝 熊本大学, 理学部, 教授 (30221724)
山崎 倫昭 熊本大学, 衝撃極限環境研究センター, 助手 (50343885)
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| Keywords | 過冷却液体 / 粘性 / 変形挙動 / 超精密加工 / フラジリテイ / 超塑性 / 接合 / アモルファス固体 |
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| Research Abstract |
(1)変形と粘性
1)金属ガラスの粘性および流動応力に及ぼす応力負荷方向の影響
Pd_<20>Ni_<40>P_<20>金属ガラスの圧縮試験により、過冷却液体状態での粘性および流動応力の温度と歪速度依存性を調査して、これまで報告されている引張試験の結果と比較した結果、ニュートン粘性を示す温度や歪速度範囲では、引張試験と圧縮試験には差が認められなかったが、非ニュートン粘性を示す温度や歪速度範囲では差が認められた。
2)超急速加熱時のZr基金属ガラスのガラス遷移と結晶化挙動
直接通電加熱方式の超急速加熱(〜10^6K/s)実験装置に真空排気装置を付加し、0.1Paの真空中でのZr基アモルファス合金のガラス遷移,結晶化挙動を調べた。急速加熱下では、Tg、Tx、ΔTxの温度が上昇し、2x10^4K/s以上の加熱速度で、結晶挙動が現れなくなった。
(2)成形加工プロセス
1)金属ガラスの過冷却液体を利用したナノ形状転写加工
集束イオンビーム加工法により直径1μmの歯車用金型を製作し、過冷却液体域ΔTxでの形状転写加工実験を行った結果、加工に成功した。微細加工においては、材料の粘性、表面張力、工具材料間の接触挙動がその形状転写性能を支配するが、とくに材料の粘性が支配的であることがわかった。
2)過冷却液体の超塑性を利用した金属ガラスと結晶材料との摩擦接合
金属ガラスと結晶材料との摩擦接合性を調査した結果、金属ガラスのガラス遷移温度近傍の温度において金属ガラスに近い流動応力を示す結晶材料であれば、上手く接合できごとが明らかになった。
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