| 研究課題/領域番号 |
01550548
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
金属材料
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| 研究機関 | 豊橋技術科学大学 |
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研究代表者 |
森永 正彦 豊橋技術科学大学, 工学部, 助教授 (50126950)
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| 研究分担者 |
足立 裕彦 兵庫教育大学, 学校教育学部, 教授 (60029105)
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| 研究期間 (年度) |
1989 – 1990
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| 研究課題ステータス |
完了 (1990年度)
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| 配分額 *注記 |
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
1990年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1989年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
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| キーワード | 金属間化合物 / 機械的性質 / 電子構造 / 分子軌道法 |
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| 研究概要 |
合金とセラミックスをつなぐ新しい材料として、金属間化合物が最近注目されている。しかしながらその高温特性が優れている反面、常温での延性はセラミックスと同様に大変低い。これが実用上の大きな妨げとなっており、その改善が強く望まれている。本研究の目的は、先端金属間化合物の電子構造を、分子軌道法(DVーXαクラスタ-法)により求めるとともに、延性改善のための新しい指針を得ることにある。また本研究は、これまで専ら転位論で取り扱われてきた機械的性質に、電子論の新しい見方を導入するための最初の試みでもある。
1.TiAlの変形過程の電子状態
すべり変形過程の原子間の結合力の変化を調べたところ、化学量論組成のTiAlでは、結合力の変化が最も小さな(111),〔110〕すべり系が活性であることがわかった。Tiリッチな組成のTiAlでも、このすべり系が最も優勢であるが、Alリッチな組成のTiAlでは、むしろ(111)、〔101〕すべり系が活性であることが計算からわかった。
すべり変形と同様に重要である双晶変形についても調べた。TiAl中のAl原子を、Cr又はMn原子で置換すると、双晶原子面間の結合が弱まり、その結果、双晶変形が助長されることが明らかとなった。
2.第3元系添加によるTiAlの延性改善
TiAlでは、方向性のあるAlpーTid電子間の結合が強いため、転位を運動させるのに必要な応力(いわゆるパイエルス応力)が大きい。その結果、すべり変形が起こりにくいと思われる。従って第3元素添加による延性改善の方法としては、このAlpーTid結合を弱めることが第一であり、そのためには、Al原子を遷移金属(V.Mn.Crなど)で置換するのが良いことが明らかになった。
この他、夢の超高温材料であるNb_3AlとMoSizの電子構造も計算した。
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