| 研究領域 | ハイエントロピー合金：元素の多様性と不均一性に基づく新しい材料の学理 |
|---|
| 研究課題/領域番号 |
18H05454
|
|---|
| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 審査区分 |
理工系
|
|---|
| 研究機関 | 名古屋大学 |
|---|
研究代表者 |
小山 敏幸 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (80225599)
|
|---|
| 研究分担者 |
大谷 博司 公益財団法人豊田理化学研究所, フェロー事業部門, フェロー (70176923)
陳 迎 東北大学, 工学研究科, 教授 (40372403)
及川 勝成 東北大学, 工学研究科, 教授 (70356608)
阿部 太一 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 構造材料研究拠点, 主幹研究員 (50354155)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
167,700千円 (直接経費: 129,000千円、間接経費: 38,700千円)
2022年度: 29,770千円 (直接経費: 22,900千円、間接経費: 6,870千円)
2021年度: 33,670千円 (直接経費: 25,900千円、間接経費: 7,770千円)
2020年度: 33,670千円 (直接経費: 25,900千円、間接経費: 7,770千円)
2019年度: 46,150千円 (直接経費: 35,500千円、間接経費: 10,650千円)
2018年度: 24,440千円 (直接経費: 18,800千円、間接経費: 5,640千円)
|
|---|
| キーワード | 状態図 / 拡散 / 機械学習 / CALPHAD法 / フェーズフィールド法 / 第一原理計算 / 計算熱力学 / 拡散係数 / 逆問題 / 相変態 / データ同化 / CAＬPHAD法 |
|---|
| 研究成果の概要 |
ハイエントロピー合金(HEAs)不規則相が、巨視的には理想溶体に近い点をCALPHAD法体系から論理的に解明し、またクラスター展開法とモンテカルロ法から、固溶体内に規則構造が関与する相平衡が微視的に存在し得ることを提案した。機械学習を第一原理計算に援用し、優れた材料特性を発現する合金組成の探索手法を開発した。Cantor合金内の各種３元系を調査し、σ相領域を中心に実験状態図を決定するとともに、多成分系粒界偏析の計算モジュールを開発した。"遅い拡散"がHE効果で生じ得ない点を多成分系拡散理論に基づき解明し、また組織や拡散対情報を用いた逆問題式材料パラメータ推定法を構築した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
学術的意義は、HEA不規則固溶体の熱力学的安定性と拡散現象の理解が大きく深化した点である。典型的なHEAであるCantor合金の実験状態図と拡散情報が精査された点も大きい。社会的意義としては以下を開発した（本研究は、社会還元として個別材料の開発ではなく、広くHEA開発に活用できる手法開発に重点を置いている）。機械学習、第一原理電子状態図計算、およびモンテカルロ法の連携から、HEA固溶体の安定性や平均原子変位を解析する手法を開発した。多成分系粒界偏析の系統的な計算システムを作成・公開した。フェーズフィールド法と拡散実験データの連携から、各種材料パラメータを逆問題式に推定する手法を構築した。
|
