2014 Fiscal Year Annual Research Report
自己組織化を用いた高強度・高靭性Ｆｅ基バルク・ヘテロ金属ガラスの創成
| Project/Area Number |
23246119
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
牧野 彰宏 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (30315642)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横山 嘉彦 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (00261511) [Withdrawn]
湯葢 邦夫 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (00302208)
竹内 章 東北大学, 金属材料研究所, 特任教授 (40250815)
吉年 規治 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (60586494)
久保田 健 弘前大学, 北日本新エネルギー研究所, 准教授 (70400405)
加藤 秀実 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (80323096)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | 金属物性 / 軟磁性 / ナノ材料 / 電子・電気材料粉末冶金 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
平成25年度からはFe‐Si‐B‐P‐Cu0～0.7合金の大型バルク化を実現するために粉末冶金法を用いた試料作製プロセスの開発を行っており、粉末作製方法として最も一般的な手法であるガスアトマイズ法を用いて粉末の作製を試みた。その結果、Cu濃度0.7 atm.%までの合金組成でアモルファス相を有する粉末の作製に成功した。本年度は、粉末の熱処理プロセスとして微粉末落下式熱処理炉を新たに開発し、一秒以内の急速加熱および急速冷却を粉末粒子に対し均一に行うことが可能となった。これにより高い鉄濃度組成であるFe81.4Si3B10P5Cu0.6アモルファス粉末において、ヘテロアモルファス構造から任意の大きさのナノ結晶粒が均一に分布した組織へと内部組織構造を制御できるようになった。この技術により、バルク材の機械的特性および磁気特性を制御することが可能となるものと考えられる。一方で、昨年度までに従来のプロセスでは非平衡鉄系合金（金属ガラス合金、ヘテロアモルファス合金および熱処理により得られるナノ結晶合金）を内部構造を維持したまま完全焼結固化させることは困難であることが明らかとなったため、本年度は新たに液相焼結法の適用が可能かどうかの実験的調査を行った。ガラス転移温度および第一結晶化温度などを考慮してAl-Cu合金粉末を液相組成として選択し、低温短時間で高速加熱焼結を行うことで、内部構造を維持したまま焼結固化させることが可能となり、高い機械的特性を有する試料の作製に成功した。このAl-Cu合金を用いた液相焼結体においては、圧縮破壊強度が約2 GPaであることが明らかとなり、破面観察からは粉末粒子界面での剥離破壊がほとんど起きていないことが確認された。このプロセスを用いることにより大型サンプルの作製も可能であるため、破壊靭性特性評価を行うことも可能であると考えられる。
|
| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
|
