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原子間力顕微鏡を用いた双結晶金属材料の結晶粒界近傍局所変形場のその場観察

研究課題

研究課題/領域番号 16760072
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関沖縄工業高等専門学校 (2005)
大阪大学 (2004)

研究代表者

比嘉 吉一  沖縄工業高等専門学校, 機械システム工学科, 助教授 (20335368)

研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2005年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2004年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワード原子間力顕微鏡 / その場観察 / 銅双結晶材料 / 結晶粒界 / マルチスケール結晶塑性 / ひずみ勾配
研究概要

本研究では,既知の外力下で銅双結晶材料に見られる変形誘起の粒界近傍領域の実験的観察を行い,同時にこれら微視構造情報を許容するマルチスケール結晶塑性モデルを構築することを目的とした.研究実施期間中に得られた結果の概要は以下の通りである.
1.現有の引張試験機により無酸素銅試料に対して与ひずみを加えた後,粗大結晶粒作成装置により動的回復を促進させることで,粗大結晶粒に成長させた多結晶材料を作成した.ついで,作成した試料から微小試験片を作成し,試験片の結晶方位解析ならびに画像解析により,微視的変形挙動を支配する結晶方位データならびに粒界形状等のデータを収集した.
2.1.で作成した試料に対する単軸引張試験を行い,既知の巨視的ひずみレベルで誘起される結晶粒内/粒界近傍のミクロ変形場を,既設の原子間力顕微鏡(AFM)により,その場観察を行なった.
3.2.で得られる結晶粒内/粒界のミクロ変形データより,局所的なひずみ並びにひずみ勾配の算出し,本データを反映したひずみ勾配結晶塑性理論の構築を行なった.
4.今後は,今回の2体問題である双結晶材料の実験/数値計算結果をベースに,3体問題以上の多体問題に取り組み,より複雑な実現象を再現可能とする,あらたなひずみ勾配結晶塑性理論の構築を行なう必要があることを確認した.

報告書

(2件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2005 2004

すべて 雑誌論文 (3件)

  • [雑誌論文] 単相多結晶金属材料の変形における結晶粒集団挙動2005

    • 著者名/発表者名
      比嘉吉一, 中村達彦, 長谷部忠司, 冨田佳宏
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集A編 71・710

      ページ: 1292-1298

    • NAID

      110004999081

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 原子間力顕微鏡による結晶粒界近傍局所領域の変形挙動の観察2004

    • 著者名/発表者名
      角谷忠記, 北川 浩, 中谷彰宏, 比嘉吉一
    • 雑誌名

      日本機械学会関西学生会平成15年度卒業研究発表講演会前刷集 7

      ページ: 15-15

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Computational Modeling and Characterization of Materials with Periodic Microstructure2004

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu HIGA, Hiroshi KITAGAWA, Yoshihiro TOMITA
    • 雑誌名

      SOLID MECHANICS AND ITS APPLICATIONS 115

      ページ: 255-268

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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