2020 Fiscal Year Research-status Report
Developing MAX phase materials with novel microstructures for superior mechanical characteristics
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20KK0109
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
荒木 稚子 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (40359691)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荒居 善雄 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (70175959)
山田 典靖 埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (60850881)
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| Project Period (FY) |
2020-10-27 – 2024-03-31
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| Keywords | MAX相 / 機械的特性 / 酸化機構 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
金属とセラミクスの特長を併せ持つ「MAX相」は，新たな超耐熱材料として世界的に注目されている．近年代表者と共同研究者は，多孔質のような複雑微細構造を有するMAX相に極薄い酸化被膜を形成することで，その機械的特性を飛躍的に向上させることに成功している. 一方で，不適切な酸化微細構造は特性の著しい劣化を招くことを確認している．これらの結果は，最適微細構造の創成により，超耐熱・軽量かつ高強度・高靭性（高強靭性）のMAX相が実現する可能性を示唆している．そこで本共同研究では，代表者の「力学・拡散挙動複合評価による構造設計技術」と共同研究者の「MAX相に関する革新作製技術」の融合により「超耐熱・高強靭MAX相を実現する新規微細構造の創成」を目指す．国内での実験・数値解析に基づいて酸化・高強靭化機構を明らかにした上で新規微細構造の提案を行い，共同研究先の技術を駆使して提案微細構造を実現することを目指す．本年度は，MAX相および異なる繊維材料を混合した複合材料の室温～高温機械的特性評価として一軸圧縮試験を，また耐熱性評価として見かけの脆性・延性転移温度の測定を行った．走査型電子顕微鏡およびエネルギ分散X線分析により表面・破面観察を行うことにより，特定の複合材料における力学的特性・耐熱性の向上機構を明らかにした．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
MAX相および複合材料について，力学的特性を明らかにすることに成功した．また現在新たに開発された材料にも着手しており，成果が得られつつある．解析については若干遅れがある．
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| Strategy for Future Research Activity |
現在先方で新たに開発された複合材料の機械的特性および耐熱性の評価に取り組んでおり，複合化による効果の詳細を明らかにしていく．数値解析については手法確立を含め，今後も取り組んでいく予定である．
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| Causes of Carryover |
物品・謝金の差額については，実験は順調に進んだものの，新規開発された複合材料の調査を優先したため，一部のMAX相評価試験と解析に遅れが生じた．翌年度は，本目的のための実験消耗品および解析に必要な周辺機器の購入，データ整理等のための謝金に予算を使用する予定である．
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