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高機能MEMS用微小金属間化合物に対する材料強化法の開発

Research Project

Project/Area Number04F04104
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Structural/Functional materials
Research InstitutionTokyo Institute of Technology
Host Researcher 肥後 矢吉  東京工業大学, 精密工学研究所, 教授
Foreign Research Fellow HALFORD T.P.  東京工業大学, 精密工学研究所, 外国人特別研究員
HALFORD Timothy P.  東京工業大学, 精密工学研究所, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2004 – 2005
Project Status Completed(Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥2,400,000 (Direct Cost : ¥2,400,000)
Fiscal Year 2005 : ¥1,200,000 (Direct Cost : ¥1,200,000)
Fiscal Year 2004 : ¥1,200,000 (Direct Cost : ¥1,200,000)
KeywordsTiAl耐熱合金 / 破壊靭性 / マイクロサイズ試験片 / ナノ結晶 / 方位配向 / TiAl / マイクロ材料試験 / ラメラ組織 / 破壊 / 疲労
Research Abstract

TiAl基合金のミクロンサイズでの破壊、疲労メカニズムの解明とその結果に基づいた強化機構の開発を行った。
(1)TiAl基合金ミクロンサイズ試験片の破壊、疲労試験を引き続き行い、走査型電子顕微鏡を用いた試験片のき裂経路ならびに破面観察、透過電子顕微鏡によるき裂先端での転位の挙動観察を通して、き裂の発生ならびに伝播のメカニズムを検討した。特に金属間化合物の主要組織形態であるラメラの配向方位とき裂伝播抵抗の関係に注目し、走査電子顕微鏡とEDSDにより方位の解析を行った。
(2)層状組織のみのマイクロ曲げ試験片を切り出し、破壊靭性と層状組織の方位との関係を求めた結果に基づいて、き裂の発生を抑える要因と、き裂の伝播抵抗を上昇させる要因を整理した。TiAl金属間化合物に適した強化機構として層状組織を特定方向に揃えることが有効であることを示した。
(3)検討した強化手法が現実の強化機構として作用するのかを確認するため、強化を施したミクロンサイズのTiAl基金属間化合物試験片(寸法は、平成16年度同一とする)に対して破壊靭性試験、疲労試験を行い、その妥当性を検討した。
(4)一方、FIBによりアモルファス合金がナノ結晶化する事に注目し、それらの方位関係や析出メカニズムについても研究を行った。

Report

(2results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report

Research Products

(8results)

All 2006 2005 2004

All Journal Article

  • [Journal Article] Application of Focussed Ion Beams to the Bend Testing of Microscale materials2006

    • Author(s)
      T.P.Halford, M.Kubota, R.Tarumi, K.Takashima, Y.Higo
    • Journal Title

      Thin Solid Films (In press)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] The Effect of Sample Preparation upon the Fracture Toughness of Microsized TiAl2005

    • Author(s)
      T.P.Halford, D.Rudinal, K.Takashima, Y.Higo
    • Journal Title

      Key Engineering Materials 297-300

      Pages : 2416-2422

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Fracture Tests of Micro-sized TiAl specimens2005

    • Author(s)
      T.P.Halford, K.Takashima, Y.Higo, P.Bowen
    • Journal Title

      Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures 28(8)

      Pages : 695-701

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Fatigue Testing of microsized samples of γ-TiAl based material2005

    • Author(s)
      T.P.Halford, K.Takashima, Y.Higo
    • Journal Title

      Materials Research Society Symposium Proceedings 842

      Pages : 229-234

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Micro-Fracture Toughness Testing of TiAl based Alloys with a Fully Lamellar Structure2005

    • Author(s)
      K.Takashima, D.Rudinal, T.P.Halford, Y.Higo, M.Takeyama
    • Journal Title

      Materials Research Society Symposium Proceedings 842

      Pages : 175-180

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Mechanical Properties Measurement of Microscale Materials for MEMS Application2005

    • Author(s)
      Y.Higo, T.P.Halford, K.Takashima
    • Journal Title

      Proceedings of ICF-XI (CD-R)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Fracture Behavior of Micro-Sized Specimens Prepared from a TiAl Thin Foil2004

    • Author(s)
      K.Takashima, T.P.Halford, D.Rudinal, Y.Higo, P.Bowen
    • Journal Title

      MRS Symp. Proceedings 795

      Pages : 153-158

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] マイクロサイズ試験片によるTiAl基金属間化合物の破壊靱性試験2004

    • Author(s)
      高島和希, D.Rudinal, T.P.Halford, 肥後矢吉
    • Journal Title

      第2回マイクロマテリアルシンポジウム講演論文集

      Pages : 65-68

    • Related Report
      2004 Annual Research Report

URL :

Published : 2004-04-01   Modified : 2016-04-21  

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