• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

非周期構造無機固体の塑性変形機構に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 12450261
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 金属物性
研究機関東京理科大学

研究代表者

竹内 伸  東京理科大学, 基礎工学部, 教授 (60013512)

研究分担者 田村 隆一 (田村 隆治)  東京理科大学, 基礎工学部, 助手 (50307708)
枝川 圭一  東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (20223654)
鈴木 敬愛  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (70013208)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
14,400千円 (直接経費: 14,400千円)
2002年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2001年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2000年度: 9,100千円 (直接経費: 9,100千円)
キーワード非周期構造 / 準結晶 / アモルファス金属 / 変形応力 / 計算機シミュレーション / 転位 / パイエルス機構 / 計算機 / 金属ガラス / シミュレーション / 構造モデル / パイエルス・ポテンシャル / 準周期構造モデル
研究概要

結晶と同様にすべり過程で塑性変形することが知られている非周期構造無機固体の準結晶と金属ガラスについて、塑性変形の微視的過程を広範な条件下での実験および計算機シミュレーションによって解明することを目的とした。
(1)さまざまな準結晶について高温塑性変形実験を行い、準結晶が普遍的に(a)0.75Tm(Tm:融点)以上の高温で塑性変形が可能で降伏応力は温度上昇と共に急激に減少すること、(b)大きな加工軟化を示すことを明らかにし、(c)熱活性化解析の結果、軟化が活性化エンタルピーの減少に起因することを示した。準周期格子中の転位に関するシミュレーションの結果、転位の移動にはフェイゾン形成に伴う抵抗と準周期パイエルス・ポテンシャルによる抵抗が重塁し、高温ではキンク対形成エネルギーが転位速度を律速すると結論した。フェイゾンを含まない準結晶では大きなパイエルス・ポテンシャルでのキンク対形成が転位速度を律速し、塑性変形によってフェイゾン歪みが増加すると小さなパイエルス・ポテンシャルでのキンク対形成が律速するという変形モデルによって実験結果が説明できることを明らかにした。
(2)バルク金属ガラスを広い温度範囲で圧縮変形し、準結晶と異なりその降伏応力は極低温まで殆ど温度に依存しないことを示した。金属ガラス中でどのような転位がすべり過程に寄与しているのかを明らかにする目的で計算機シミュレーションを行った。逆モンテカルロ法によりNi-Nb2元素金属ガラスのモデルを作成し、原子間ポテンシャルで緩和した。このモデルに転位を導入して緩和すると、バーガース・ベクトルが約3Å以上のときに転位が安定に存在しうることが示された。この最小バーガース・ベクトルの転位によるすべり過程のモデルが想定されるが、転位のすべり過程のシミュレーションは未完成であり、変形機構の確定までには至らなかった。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (32件)

  • [文献書誌] S.Takeuchi: "Deformation beavior of Zr-based metallic glasses in a wide temperature range"J. Phys. IV France. 10Pr6. 139-144 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Edagawa: "High Resolution Transmission Electron Microscopy Observation of Thermally Fluctuating Phasons in Decagonal Al-Cu-Co"Phys. Rev. Lett.. 85. 1674-1677 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Takeuchi: "Low Temperature Mechanical Properties of Bulk Metallic Glasses"Mater. Trans. JIM. 41. 1443-1447 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yoshida: "Plastic deformation and hardness in Mg-Zn-(Y, Ho) icosahedral quasicrystals"Mater. Sci. & Eng.. 294-296. 786-789 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Edagawa: "Plasticity of Al-Ni-Co decagonal single quasicrystals"Mater. Sci. & Eng.. 294-296. 748-752 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Tamura: "Dislocation and shear strength of model quasiperiodic lattice"Mater. Sci. & Eng. A. 309-310. 552-556 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Takeuchi: "Deformation mechanism of quasicrsytals"Mater. Sci. & Eng. A. 319-321. 93-96 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Kabutoya: "Plastic deformation of icosahedral Al-Pd-Mn single quasicrystals to large strains I. Experiments"Philos. Mag. A. 82. 369-377 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Takeuchi: "Plastic deformation of icosahedral Al-Pd-Mn single quasicrystals to large strains II. Deformation mechanism"Pholos. Mag. A. 82. 379-385 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yagi: "Variation in Physical Properties of Zr70Ni10Pd20 Alloy between the Amorphous, Quasicrystalline and Crystalline States"Ann. Chim Sci. Mat.. 27Suppl1. S161-S170 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Hasegawa: "Stability and Compression Behavior of Approximants in Al-Pd-Os System under High Pressure up to 70 GPa"J. Alloys & Comp.. 342. 232-236 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Imai: "Plastic deformation of binary icosahedral quasicrystal of Cd-Yb"Mater. Sci. & Eng. A.. (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Takeuchi: "What is the Elementary Process of Dislocation Glide in Quasicrystals"Scripta Mater.. (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Tamura: "Dislocation Glide Resistance in a Model Quasicrystalline Lattice in Quasicrystals"Mater. Res. Soc.. K6.4.1-K6.4.6 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Kabutoya: "Plastic deformation of icosahedral Al-Pd-Mn single quasicrystals to large strains I. Experiments"Philosophical Magazine A. 82(2). 369-377 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] S.Takeuchi: "Plastic deformation of icosahedral Al-Pd-Mn single quasicrystals to large strains II. Deformation mechanism"Philosophica Magazine A. 82(2). 379-385 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Yagi: "Variation in Physical Properties of Zr_<70>Ni_<10>Pd_<20> Alloy between the Amorphous, Quasicrystalline and Crystalline States"Ann. Chim. Sci. Mat.. 27 Suppl 1. S161-S170 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hasegawa: "Stability and compression behavior of approximants in Al-Pd-Os system under high pressure up to 70 GPa"Journal of Alloys and Compounds. 342. 232-236 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Imai: "Plastic deformation of binary icosahedral quasicrysrtal of Cd-Yb"Journal of Alloys and Compounds. (To be published). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] S.Takeuchi: "What is the Elementary Process of Dislocation Glide in Quasicrystals?"Scripta Materiaria. (To be published). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T. Yagi: "Change of Physical Properties Accompanying Polymorphous Transformation in a Wide Temperature Range"Proc. 2^<nd> Asia Region Intern. Workshop on Quasicrystals. 19-20 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] R. Tamura: "Dislocation Glide Resistance in a Model Quasicrystalline Lattice"Mat. Res. Soc. Prod, Vol. 643. K6.4.1-K6.4.6 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] R. Tamura: "Dislocation and shear strength of model quasiperiodic lattice"Mater. Sci. & Eng. A. 309/310. 552-556 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S. Takeuchi: "Deformation mechanism of quasicrystals"Mater. Sci. & Eng. A. 319-321. 93-96 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] E. Kabutoya: "Plastic deformation of icosahedral Al-Pd-Mn single quasicrystals to large strains I. Experiments"Philos. Mag. A. 82(2). 369-377 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S. Takeudchi: "Plastic deformation of icosahedral Al-Pd-Mn single quasicrystals to large strains II. Deformation mechanism"Philos. Mag. A. 82(2). 379-385 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S.Takeuchi: "Deformation of Zr-based bulk metallic glasses in a wide temperature range"J.Phys.IV France. 10・Pr6. 139-144 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Takeuchi: "Low Temperature Mechanical Properties of Bulk Metallic Glssses"Mater.Trans.JIM. 41・11. 1443-1447 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Yoshida: "Plastic deformation and hardness in Mg-Zn-(Y,Ho) icosahedral quasicrystals"Mater.Sci.& Eng.. 294-296. 786-789 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Edagawa: "Plasticity of Al-Ni-Co decagonal single quasicrystals"Mater.Sci.& Eng.. 294-296. 748-752 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] R.Tamura: "Dislocation and shear strength of model quasiperiodic lattice"Mater.Sci.& Eng.. (To be published). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Takeuchi: "Deformation mechanism of quasicrystals"Mater.Sci.& Eng.. (To be published). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

URL: 

公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi