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熱力学モデルおよびデータベース連携による新しい金属ガラス、ナノ結晶合金の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15760515
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 構造・機能材料
研究機関東北大学

研究代表者

竹内 章  東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (40250815)

研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2005年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2004年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2003年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード合金設計 / 計算機科学 / 熱力学 / データベース / 材料開発 / バルク金属ガラス / 原子寸法差 / 混合熱 / 金属ガラス / 合金組成探査 / 混合エンタルピー / 統計処理 / 非平衡材料 / ナノ結晶材料 / 相変態 / 合金開発
研究概要

原子寸法差、混合熱および周期律表における構成元素の周期によりバルク金属ガラス(BMG)の分類を行った。井上により与えられた以前の結果を基に、今日までに見出されたバルク金属ガラスを7つのグループに分類した。7つのグループは以下のようである。(G-I)ETM/Ln-LTM/BM-Al/Ga,(G-II)ETM/Ln-LTM/BM-Metalloid,(G-III)Al/Ga-LTM/BM-Metalloid,(G-IV)IIA-ETM/Ln-LTM/BM,(G-V)LTM/BM-Metalloid、(G-VI)ETM/Ln-LTM/BMおよび(G-VII)IIA-LTM/BMであり、ETM、Ln、LTM、BMおよびIIAは、それぞれ、前期遷移元素、ランタノイド金属、後期遷移金属、IIIB-IVB金属およびIIA族金属である。バルク金属ガラスの主要元素は、三元系のG-I、G-VおよびG-VII、三元系のG-IIおよびG-IVおよび三元系のG-VIで、それぞれ、最大原子半径、中間原子半径および最小原子半径をもつ元素となる。G-I、G-VおよびG-VIIに属する三元系バルク金属ガラスの主要合金化元素は、負に最大の混合熱値をもつ特徴を有する原子対の原子であるが、一方、G-IIおよびG-IVに属する三元系バルク金属ガラスはその特徴の原子対に関与しない。G-III、G-IV(Be含有Zr基バルク金属ガラス)およびG-VIに属する多元系バルク金属ガラスでは、主要元素は上述の特徴をもつ原子対で原子寸法の大きい方の元素もしくはその元素と周期律表で同じ族にある元素である。本研究で得られたバルク金属ガラスの分類結果は、新しいバルク金属ガラス合金組成の開発の道筋を与える結果ゆえ、さらなる金属ガラスの開発に対して重要である。

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (7件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] Development of Metallic Glasses by Semi-Empirical Calculation Method2005

    • 著者名/発表者名
      A.Takeuchi, A.Inoue
    • 雑誌名

      Journal of Metastable and Nanocrystaline Materials 24-25

      ページ: 283-286

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Classification of Bulk Metallic Glasses by Atomic Size Difference, Heat of Mixing and Period of Constituent Elements and Its Application to Characterization of the Main Alloying Element2005

    • 著者名/発表者名
      A.Takeuchi, A.Inoue
    • 雑誌名

      Materials Transactions 46・12

      ページ: 2817-2829

    • NAID

      10017149969

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Thermal Stability and Magnetic Properties of Fe--Nd--Al Amorphous Alloys2005

    • 著者名/発表者名
      D.Chen, A.Takeuchi, A.Inoue
    • 雑誌名

      Materials Transactions 46・12

      ページ: 2844-2847

    • NAID

      10017150071

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] バルク金属ガラスの生成要因の熱力学的解析と計算機支援による合金開発2005

    • 著者名/発表者名
      竹内 章
    • 雑誌名

      金属 75・1

      ページ: 17-22

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Calculations of Dominant Factors of Glass-Forming Ability for Metallic Glasses from Viscosity2004

    • 著者名/発表者名
      A.Takeuchi
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering A375-377

      ページ: 449-454

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Size Dependence of Soft to Hard Megnetic Transition in(Nb,Pr)-Fe-Al Bulk Amorphous Alloys2004

    • 著者名/発表者名
      A.Takeuchi
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering A375-377

      ページ: 1140-1144

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Thermodynamic and Kinetic Analyses of Formation of Amorphous and Nano crystalline Alloys with the Aid of Computer and Datebase2004

    • 著者名/発表者名
      A.Takeuchi
    • 雑誌名

      Journal of Optoelectronics and Advanced Materials 6・2

      ページ: 533-540

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] 竹内 章, 井上 明久: "金属ガラスおよびアモルファス合金の形成能の熱力学的評価"まてりあ. 42・5. 413-421 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] A.Takeuchi, A.Inoue: "Computer-Aided Development of Multicomponent Metallic Glasses"Materials Research Society Symposium Proceedings. 754. 35-46 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] J.Ahmad, K.Asami, A.Takeuchi, A.Inoue: "Effect of Sodium Hypophosphite on the Structure and Properties of Electrodeposited Ni-W-P Alloys"Materials Transactions. 44・4. 705-708 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] J.Ahmad, K.Asami, A.Takeuchi, D.V.Louzguine, A.Inoue: "Amorphous Co-Ni-P Alloys with High Saturation Magnetization Produced by Electrodeposition"Materials Transactions. 44・5. 911-916 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] J.Ahmad, K.Asami, A.Takeuchi, D.V.Louzguine, A.Inoue: "High Strength Ni-Fe-W and Ni-Fe-W-P Alloys Produced by Electrodeposition"Materials Transactions. 44・10. 1942-1947 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] A.Inoue, H.M.Kimura, A.Takeuchi: "Mechanical Properties of Metastable Alloys with Novel Atomic Configurations Obtained by Use of Stabilization of Supercooled Liquid"Materials Science Forum. 426-432. 3-10 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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