2020 Fiscal Year Research-status Report
非アフィン熱歪み現象を用いた金属ガラスにおける構造不均一性の解明
| Project/Area Number |
17K06779
|
|---|
| Research Institution | Ube National College of Technology |
|---|
Principal Investigator |
山崎 由勝 宇部工業高等専門学校, 機械工学科, 助教 (00794463)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤田 和孝 宇部工業高等専門学校, 機械工学科, 嘱託教授 (10156862)
山崎 徹 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (30137252)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 金属ガラス / アモルファス合金 / 緩和現象 / 構造若返り / 構造不均一性 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
令和元年度まではLa-Ni-Al，La-Cu-Al，Nd-Ni-Al，Nd-Cu-Al金属ガラスを用いて，低温熱サイクル法が動的応力緩和挙動に及ぼす影響を検討した他，ABS樹脂を用いて低温熱サイクル法が引張特性に及ぼす影響を検討した．その結果，低温熱サイクル処理による延性向上がガラス構造の不均一性に起因しているという従来の仮説が異なっている可能性が示唆された．更に，有限要素法による解析を実施した．低温熱サイクル処理によって残留歪みが発生するには局所的な塑性変形が生じなければならないが，室温から液体窒素温度まで下げた際に内部に生じる局所歪みが金属ガラスの塑性変形に必要な2%の歪みに達していないことが分かった．従って，"低温熱サイクル処理による延性向上がガラス構造の不均一性に起因している"という仮説が正しいなら，サイクル数が増加するに従って"疲労現象"的な機構により残留歪みが蓄積していると考えられる．令和2年度は，不均一構造を仮定した疑似的な過冷却液体をコンピュータ上で再現し，温度プログラムと有限要素法を組み合わせて，ガラス構造を作製するシミュレーションの開発を行った．作製した物質に対して，体積の温度依存性を測定したところ，明瞭な二次相転移を示し，ガラス構造が作製されたことを確認した．これによって，ガラス形成時に凍結された残留応力を見積もることが可能になり，より詳細な有限要素解析が行える．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
令和2年度はコロナウィルス感染症の影響もあり，研究活動に多大な影響が生じた．従って，令和元年度までの遅れを取り戻すことができなかった．
|
| Strategy for Future Research Activity |
これまでの実験で，低温熱サイクル法による延性向上がガラス構造の不均一性を起源としない可能性が示唆されている．現在は有限要素法による解析を進めており，この点をシミュレーションの観点で検証していく．
|
| Causes of Carryover |
令和2年度は，コロナウィルス感染症の影響により十分な研究活動が行えなかったことが影響している．シミュレーションソフトウェアの購入など，対応可能なものに助成金を使用し，研究を継続していく予定．
|
