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ナノ結晶組織制御した微小構造体の疲労強度設計法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15H03896
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 機械材料・材料力学
研究機関公益財団法人名古屋産業科学研究所 (2016-2017)
名城大学 (2015)

研究代表者

田中 啓介  公益財団法人名古屋産業科学研究所, 研究部, 上席研究員 (80026244)

研究分担者 來海 博央  名城大学, 理工学部, 教授 (30324453)
清水 憲一  名城大学, 理工学部, 准教授 (50294434)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
16,510千円 (直接経費: 12,700千円、間接経費: 3,810千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2016年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2015年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
キーワード機械材料・材料力学 / 疲労 / 破壊力学 / 薄膜 / ナノ結晶 / き裂進展 / 結晶粒径依存性 / 微小構造体
研究成果の概要

電着法で創製した2種類のニッケル薄膜において切欠きが疲労強度低下に及ぼす影響について検討した。結晶粒径が384nmの超微細粒(UFG)と、17nmのナノ結晶(NCG)である。マイクロ切欠きはFIBにより導入した。切欠きによりに疲労強度は低下するが、いずれの切欠き深さにおいてもNCGの方が高強度となった。疲労限度はき裂発生で決まっており、仮想き裂モデルにより疲労強度の低下が予測できた。特性き裂長さはNCGの方がUFGより非常に小さい。UV-LIGA法で創製されたマクロ切欠き試験片の疲労強度低下も仮想き裂モデルにより予想可能である。疲労の微視機構をSEMおよびEBSD観察を基に検討した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 電着銅の疲労特性に及ぼす結晶粒径の影響2015

    • 著者名/発表者名
      田中啓介,竹下峻平,大塚一史,佐野勝基,來海博央
    • 雑誌名

      材料

      巻: 64 ページ: 918-925

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 電着ニッケル薄膜における切欠き疲労限度の予測2018

    • 著者名/発表者名
      江川祐二,村瀬優太,田中啓介,來海博央
    • 学会等名
      日本機械学会,東海支部第67期講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Effect of micro-notches on fatigue strength of electrodeposited nanocrystalline nickel thin films2018

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Tanaka, Yuta Murase, Hirohisa Kimachi
    • 学会等名
      12th International Fatigue Congress, Fatigue 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 電着ニッケル薄膜切欠き試験片における疲労き裂の発生と進展2017

    • 著者名/発表者名
      田中啓介,永田寬茂,原口正義,村瀬優太,來海博央
    • 学会等名
      日本材料学会 第66期学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 電着ニッケルナノ結晶薄膜の切欠きによる疲労強度低下の予測2017

    • 著者名/発表者名
      田中啓介,村瀬優太,長谷光司,來海博央
    • 学会等名
      日本機械学会 M&M2017材料力学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 電着ナノ結晶バルク材の疲労特性に及ぼす結晶粒径の影響2017

    • 著者名/発表者名
      伊賀友一朗,小林大純,村瀬優太,田中啓介,來海博央
    • 学会等名
      日本機械学会 M&M2017材料力学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 電着ナノ結晶バルク材の疲労特性に及ぼす結晶粒径の影響2017

    • 著者名/発表者名
      村瀬優太,長谷光司,田中啓介,來海博央
    • 学会等名
      日本材料学会主催 第18回破壊力学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 電着ニッケル薄膜のき裂開閉口計測に基づく疲労き裂進展特性の評価”2017

    • 著者名/発表者名
      石田幸也,田中啓介,清水憲一,村瀬優太
    • 学会等名
      日本材料学会主催 第18回破壊力学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 電着法により創製したNiナノ結晶バルク材の疲労特性に及ぼす結晶粒径の影響2017

    • 著者名/発表者名
      小林大純,村瀬優太,伊賀友一朗,來海博央,田中啓介
    • 学会等名
      日本材料学会,東海支部,第11回学術講演会
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 微小欠陥が電着法により創製したニッケルナノ結晶薄膜の疲労強度に及ぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      長谷光司,村中洋昭,田中啓介,來海博央
    • 学会等名
      日本材料学会,第33回疲労シンポジウム
    • 発表場所
      赤穂
    • 年月日
      2016-11-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 電着法で創製したニッケルナノ結晶薄膜の非ポア特性に及ぼす結晶粒径の影響2016

    • 著者名/発表者名
      村瀬優太,小林大純,田中啓介,來海博央
    • 学会等名
      日本材料学会,第33回疲労シンポジウム
    • 発表場所
      赤穂
    • 年月日
      2016-11-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 電着法により創製したNiナノ結晶バルク材の疲労特性評価2016

    • 著者名/発表者名
      小林大純,村瀬優太,佐野勝基,田中啓介,來海博央
    • 学会等名
      日本材料学会東海支部 第10回学術講演会
    • 発表場所
      岐阜
    • 年月日
      2016-03-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ニッケルナノ結晶薄膜の疲労強度に及ぼす微小欠陥の影響2016

    • 著者名/発表者名
      長谷光司,永田寬茂,田中啓介,來海博央
    • 学会等名
      日本材料学会東海支部 第10回学術講演会
    • 発表場所
      岐阜
    • 年月日
      2016-03-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] UV-LIGAプロセスにより創製したNi薄膜切欠き試験片に疲労特性2016

    • 著者名/発表者名
      永田寬茂,田中啓介,來海博央
    • 学会等名
      日本材料学会東海支部 第10回学術講演会
    • 発表場所
      岐阜
    • 年月日
      2016-03-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] X線・破壊力学による疲労の研究―研究の歩みと展望―2016

    • 著者名/発表者名
      田中啓介
    • 学会等名
      日本材料学会 合同公開部門委員会
    • 発表場所
      富山
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Fatigue properties of nano-crystalline nickel folms made by electrodeposition2015

    • 著者名/発表者名
      Kesuke Tanaka, Hirohisa Kimachi
    • 学会等名
      International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics
    • 発表場所
      豊橋
    • 年月日
      2015-10-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 電着したニッケルナノ結晶薄膜の微視構造のX線回折プロファイル解析による評価2015

    • 著者名/発表者名
      田中啓介,小池祐基,佐野勝基,來海博央,町屋修太郎,菖蒲敬久
    • 学会等名
      日本材料学会 第49回X線材料強度に関するシンポジウム
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2015-07-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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