2023 Fiscal Year Research-status Report
ナノ力学にもとづく金属系水素分離膜の破壊現象解明と耐久性向上の検討
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21K03764
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
西村 憲治 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (20357718)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 分子動力学法 / 水素脆化 / 水素拡散 / 水素化物 / 転位 / ナノ力学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
水素社会の実現に向けて、水素を利用するための機器の開発が国内外で進められている。水素利用機器の安全性において、水素を吸収することにより材料の強度が低下する水素脆化は長年の課題である。本研究の目的は、水素化物に着目してPd合金の水素脆化メカニズムを明らかにすることである。その成果をもとに、脆化を抑制する方法としてナノ多結晶化を提案し、その有効性を検証する。
本年度は、ナノ結晶Pd薄膜の機械的特性をナノインデンテーションシミュレーションにより評価した。水素濃度0.05および0.5の場合のナノインデンテーションを実施し、インデンター直下における転位などの結晶欠陥の生成過程を調べた。その結果、水素濃度が0.5の場合のほうが転位が生成しやすいことがわかった。結晶粒径を変えたシミュレーションも実施したが、結晶粒径の違いは荷重変位曲線には顕著な違いをもたらさなかった。ナノ結晶中の結晶粒界は機械的特性に対して何らかの影響をおよぼすと考えられるので、転位などの生成過程についてさらに詳細な検討が必要である。
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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
当初の研究計画にしたがって研究を実施した。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の研究計画にしたがって、Pd合金薄膜のナノインデンテーション試験を実施し、インデンター直下における結晶欠陥の生成過程を詳細に検討する。
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| Causes of Carryover |
ソフトウェア開発を中心とした研究を行ったため残金が生じた。本年度は研究を促進するために、私たちが所属する研究所が所有するクラウド型共用計算機システムの使用料に前年度の残金を活用する。
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