2017 Fiscal Year Annual Research Report
Origin of temperature memory effect of stress releasing in amorphous alloys
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15K06418
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
大沼 正人 北海道大学, 工学研究院, 教授 (90354208)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 凍結弾性ひずみ / 非晶質合金 / ガラス遷移温度の空間分布 / 熱膨張測定 / 透過X線回折測定 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までに種々の温度で応力下熱処理を行ったアモルファス合金について、X線回折および熱膨張測定により、非晶質単相中でも弾性ひずみが凍結され、その熱処理温度を記憶していること、付与可能なひずみ量は高温ほど多いことが明らかとなった。この結果は緩和時間の異なる領域が空間的に分布しているというモデルでよく説明できる。これらの結果を非晶質合金関係の国際会議であるISMANAM（スペイン）において発表した。さらにこのモデルを強固にする上では、時間依存性について検討することが必要と考え、共同研究先であるドイツ バキュームシュメルツ社のHerzer博士と、熱処理時間を変化させた試料を作成し、その緩和過程を調べたところ、熱処理時間が長くなるほど、緩和時間が遅い成分（領域）による凍結ひずみ成分が加わり、結果として再加熱時の速度を一定とした場合、緩和温度が高温側にシフトした。これは弾性ひずみを凍結する糊付け部となる領域が弾性のび領域ののび量分だけ緩和するのに必要な移動量を満たすための粘性流動量が温度と時間の両方を含んでいることを示している。このため、再加熱時に弾性ひずみを全てリリースするために必要な流動量には温度とともに時間項も含んでいるため、緩和量のピーク温度が高温にシフトしたと考えられる。以上の結果は、非晶質構造中の緩和時間および緩和温度に空間分布がある、すなわち局所的ガラス遷移温度が場所により異なっていることを示している。この緩和温度の異なる領域のサイズについてはナノインデンテーションの結果からは数１０nm以上のサイズを有している可能性を示すデータが得られている。以上の結果は2018年６月のnano2018でkey note講演として発表予定である。あわせて、学術誌への投稿準備中である。
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