| 研究領域 | ミルフィーユ構造の材料科学-新強化原理に基づく次世代構造材料の創製- |
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| 研究課題/領域番号 |
18H05476
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
山崎 倫昭 熊本大学, 先進マグネシウム国際研究センター, 教授 (50343885)
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| 研究分担者 |
河村 能人 熊本大学, 先進マグネシウム国際研究センター, 教授 (30250814)
奥田 浩司 京都大学, 工学研究科, 教授 (50214060)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
93,860千円 (直接経費: 72,200千円、間接経費: 21,660千円)
2022年度: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
2021年度: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
2020年度: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
2019年度: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
2018年度: 19,500千円 (直接経費: 15,000千円、間接経費: 4,500千円)
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| キーワード | マグネシウム合金 / 組織制御 / 塑性加工 / 長周期積層構造 / キンク変形 / ミルフィーユ構造 |
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| 研究成果の概要 |
Mg系ミルフィーユ構造物質創製を目指し，(1)通常場を用いた物質創製，(2)非平衡場を用いた物質創製，(3)大型量子線その場回折・散乱を用いた最適プロセス経路の選択原理の実験的探索を実施し，以下の成果を得た．
(1)Mg-Zn-Y希釈合金に徐冷凝固・押出プロセスを適用することでクラスタ配列層（CAL）が高密度に析出したミルフィーユ構造領域にキンクが導入された高強度材料を開発した．(2)超急冷Mg-Zn-Y希釈合金の押出加工前のミルフィーユ型α-Mg擬似単相材の降伏強度，加工強化分，集合組織分，キンク強化分を分離評価した．(3)小角/高角/極小角散乱測定などによりCAL形成／消滅の機構を解明した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ミルフィーユ構造を有し，キンク変形し，かつキンク強化する新規Mg合金の創製を行ったところ，Mg-Zn-Y系合金においてクラスター配列層（CAL）およびクラスター配列ナノプレート（CANaP）の形状および分散度を制御する技術を確立した．また，力学特性が発現するための条件（CAL分散度、CAL密度、CANaP分散度、CANaP厚さといった特性長）を明らかにした．これにより，キンク形成・強化する条件を定量的に示すことができ，他の層状構造物質におけるキンク帯形成による力学特性改善への指針を示すこととなった．
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