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2019 Fiscal Year Annual Research Report

粒動接合プロセスによる集合構造制御複合材料の創製

Research Project

Project/Area Number 16H04504
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

三木 寛之  東北大学, 流体科学研究所, 准教授 (80325943)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 武田 翔  東北大学, 流体科学研究所, 助教 (10826225)
宮崎 孝道  東北大学, 工学研究科, 技術専門職員 (20422090)
小助川 博之  東北大学, 流体科学研究所, 助教 (00709157)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords構造・機能材料 / 複合材料・物性 / 機械材料・材料力学 / 表面・界面物性
Outline of Annual Research Achievements

本研究では平成28~30年度に金属粉の粒動接合プロセスによる固化過程の定量化、ならびに粒動接合プロセスを用いた圧縮せん断法における粒子間接合過程のパラメータ化に取り組み、その結果を金属種の異なる粉末の接合プロセスに展開し、結晶粒微細化条件などの特性・機能性との関係性を明らかにした。さらに、摺動プロセスによる粉体固化過程の検証や金属粉末と異種金属混合粉の混合粉を常温ならびに温間プロセスによる固化によって、プロセス温度の違いによる結晶組織や機械的特性、粒子間接合への影響を評価し、粒動接合と摺動現象の類似性、粒子間の原子拡散を促す温度範囲での粒動接合による材料の合金化および複合材料固化の可能性を示している。平成31年度はその結果をもとに、材料の粒動接合プロセスを利用した合金化および複合材料粉おける固化プロセスに関する課題に引き続き取り組み、金属種およびその組み合わせ、ならびに成形条件が合金化・複合化に及ぼす影響を評価し、固化パラメータと結晶粒微細化条件との関係を明らかにした。具体的には、結晶粒の成長を促す温度範囲での粉末固化プロセスを行い、純粉体あるいは混合粉体を用いた固化成形体について機械的特性、材料特性試験を行うことにより結晶化あるいは合金化・複合化の程度を評価し、粒子間接合に適した固化成形パラメータとプロセス温度の相関を示すことが出来た。さらに、粒動接合プロセスのモデル化と組織制御された複合材料の創成を目的として、一連の研究によって得られた現象論パラメータをもとに粉末の動的固化現象について現象論的モデルを示すことが出来た。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (3 results)

  • [Int'l Joint Research] INSA de Lyon(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      INSA de Lyon
  • [Int'l Joint Research] Karlsruhe Institute of Technology (KIT)(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      Karlsruhe Institute of Technology (KIT)
  • [Presentation] アルミワイヤを原料とした圧縮せん断成形体における加工組織観察機械的特性の評価2020

    • Author(s)
      渡辺 諒, 三木 寛之, 高橋 拓馬, 小柴 悠輔, 小助川 博之, 高木 敏行
    • Organizer
      日本機械学会 東北学生会 第50回卒業研究発表講演会
  • [Presentation] Mechanical Properties of Al and Cu Thin Plates Fabricated by Warming Process with Compression Shearing Method2019

    • Author(s)
      Yusuke Koshiba, Shun Nagai, Hiroyuki Miki, Sho Takeda, Takamichi Miyazaki, Hiroyuki Kosukegawa, Toshiyuki Takagi
    • Organizer
      Sixteenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2019)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Consolidation and Metal Alloying of Cu/Zn Mixed Powders by Warming Compression Shearing Method2019

    • Author(s)
      Takuma Takahashi, Hiroyuki Miki, Sho Takeda, Hiroyuki Kosukegawa, Toshiyuki Takagi
    • Organizer
      Sixteenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2019)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 常温圧縮せん断法を用いた純アルミニウムおよび純銅粉末成形材における材料組織制御2019

    • Author(s)
      三木 寛之, 長井 峻, 武田 翔, 宮崎 孝道, 小助川 博之, 中山 昇, 高木 敏行
    • Organizer
      2019年度塑性加工春季講演会
  • [Presentation] 温間圧縮せん断法による銅亜鉛混合粉末の複合化ならびに合金化2019

    • Author(s)
      三木 寛之, 高橋 拓馬, 武田 翔, 中山 昇, 小助川 博之, 高木 敏行, 武石 征洋
    • Organizer
      第70回塑性加工連合講演会
  • [Presentation] アクチュエータへの適用を目的とした形状記憶合金の材料改質2019

    • Author(s)
      三木 寛之, 武田 翔, 大塚 誠, Marcel Gultig, Manfred Kohl, 小助川 博之, 高木 敏行
    • Organizer
      日本機械学会 M&M2019 材料力学カンファレンス
  • [Remarks] 圧縮せん断プロセスによる高性能・高機能材料の創成

    • URL

      https://www.rpip.tohoku.ac.jp/seeds/profile/236/search_keyword:%E4%B8%89%E6%9C%A8/lang:jp/?iok=1591679201

  • [Remarks] 東北大学 工学部 機械知能・航空工学科 研究室紹介 Online 2020

    • URL

      https://www.mech.tohoku.ac.jp/openlabo/2020/poster/pdf/1140_miki_j.pdf

  • [Remarks] 東北大学 流体科学研究所システムエネルギー保全研究分野 高木・小助川研究室 三木研究室

    • URL

      http://www.ifs.tohoku.ac.jp/asel/

URL: 

Published: 2021-01-27  

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