2008 Fiscal Year Annual Research Report
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19550189
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
宍戸 統悦 Tohoku University, 金属材料研究所, 准教授 (50125580)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
湯葢 邦夫 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (00302208)
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| Keywords | hardness / boride / higher boride / flux growth method / single crystal |
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| Research Abstract |
切断、切削、研磨に関する技術は現代文明を支える基盤技術の一つであって、高速・高精度化を求めて進化し続けている。この要求に応えるには新規の超硬材料の開発研究が不可避である。自然界で最も硬いのがダイヤモンドであることは知られているが、その人工的合成には高圧が必要であり、結果的に製品は高価である。また、最も一般的な被加工材料は鉄系に属するが、その加工に際して、カーバイド系の超硬材料を用いると、高温の摩擦熱で鉄と反応して、性能が劣化することがこれまで指摘されてきた。そうした中にあって、ボライドは将来有望な材料である。ボロンは2300℃というかなりの高融点をもつので、ボライドを形成させることは容易ではない。特に、高温・高圧付与法、溶融凝固法では、合成のために極端条件の導入や膨大なエネルギーの投与を必要とする。本年度は溶融金属フラックス法を用いてボライドの合成を行った。この方法は溶融した金属を溶媒(フラックス)として、そこヘボロン他の溶質を溶け込ませて、溶液内で反応させて、冷却過程で目的とするボライドを、過飽和量・冷却速度に応じ微細な単結晶として析出させるものである。従来の方法のように高温・高圧の付与を必要とせず、より安全で経済的な手法である。溶融した金属フラックス、例えばAlを適用することで、3元系の新しい超硬(ミクロビッカース硬度値 : 25〜40GPa)ハイヤーボライドの合成を実現することが出来た。代表例を挙げると、AlMB_<14>(M=Li, Mg, Na)を即、実用可能な微細単結晶の形で獲得できた。微細単結晶は一般の多結晶ボライド粉末に比較して格段に結晶欠陥が少なく、厳しい使用環境下においても性能が劣化しない。
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[Journal Article] Synthesis, boron solubility and properties of perovskite-type rare earth palladium borides2008
Author(s)
T. Shishido, J. Ye, T. Sasaki, S. Okada, K. Kudou, Y. Ishizawa, T. Mori, Y. Sawada, N. Nogi, M. Tanaka, N. Ohtsu, T. Amano, R. Sahara, K. Yubuta, V. Kumar, K. Fujiwara, N. Usami, K. Hayashi, A. Nomura, T. Sugawara, S. Kohiki, K. Teshima, S. Oishi, Y. Kawazoe and K. Nakajima
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Journal Title
Journal of Flux Growth 3[2]
Pages: 68-71
Peer Reviewed
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[Presentation] Molten metal flux growth of rare earth rhodium borides and borocarbides2008
Author(s)
T.Shishido, S.Okada, J.Ye, K.Kudou, K.Iizumi, Y.Sawada, R.Sahara, K.Yubuta, V.Kumar, A.Nomura, T.Sugawara, K.Hayashi, K.Fujiwara, N.Usami, T.Mori, M.Tanaka, N.Nogi, K.Teshima, S.Kohiki, S.Oishi, Y.Kawazoe and K.Nakajima
Organizer
16th International Symposium on Boron, Borides and Related Materials (ISBB2008)
Place of Presentation
くにびきメッセ
Year and Date
20080907-12
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[Presentation] Existence of intrinsic defects in rare earth borides and their effect on physical properties2008
Author(s)
T.Mori, H.Borrmann, A.Leithe-Jasper, S.Okada, K.Kudou, W.Schnelle, R.Cardoso, Y.Prots, U.Burkhardt, I.Veremchuk, T.Shishido and K.Nakajima
Organizer
16th International Conference on Solid Compounds of Transition Elements (SCTE2008)
Place of Presentation
Bellevue Hotel, Dresden, Germany
Year and Date
20080726-31
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[Presentation] Arc melting synthesis and flux growth of Pr-Rh-B system compounds2008
Author(s)
T.Shishido, J.Ye, S.Okada, K.Kudou, K.Iizumi, Y.Sawada, R.Sahara, K.Yubuta, V.Kumar, A.Nomura, T.Sugawara, N.Ohtsu, K.Hayashi, K.Fujiwara, N.Usami, T.Mori, M.Tanaka, K.Teshima, S.Oishi, Y.Kawazoe and K.Nakajima
Organizer
The 4th Asian Conference on Crystal Growth and Crystal Technology (CGCT4)
Place of Presentation
仙台国際ホテル、東北大学片平キャンパス
Year and Date
20080521-24
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[Book] The Pacific Science Review, vol.10. No.1, Crystal growth by molten metal flux method of vanadium boride V_2B_32008
Author(s)
S. Okada, T. Shishido, H. Kanari, K. Nakajima
Total Pages
39-44
Publisher
A Cooperative Publication of Far-Eastern State Technical University, Russia, Harbin institute of Technology, P. R.China, Kangnam University, Republic of Korea and Kokushikan University, Janan
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