| 研究課題/領域番号 |
16H02443
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
核融合学
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| 研究機関 | 核融合科学研究所 |
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研究代表者 |
室賀 健夫 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (60174322)
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| 研究分担者 |
菱沼 良光 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (00322529)
笠田 竜太 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (20335227)
大野 直子 北海道大学, 工学研究院, 助教 (40512489)
能登 裕之 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (50733739)
鵜飼 重治 北海道大学, 工学研究院, 特任教授 (00421529)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
39,520千円 (直接経費: 30,400千円、間接経費: 9,120千円)
2019年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2018年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2017年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
2016年度: 16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
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| キーワード | 銅合金 / ダイバータ / 酸化物分散強化 / 機械的合金化 / プラズマ対向機器 / 高温静水圧プレス / ナノ粒子分散 |
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| 研究成果の概要 |
核融合炉のダイバータへの適用を目指し、機械的合金化（MA）法と焼結により銅母相中にイットリウム酸化物を微細分散させた酸化物分散強化（ODS）銅合金の製造要件を、水冷MA法や酸化還元（REDOX）制御MA法、分級処理分析等を適用し明らかにした。また、焼結後熱機械処理効果も含め、強度と延性の向上の微細組織学的因子との関係を明らかにした。さらに、イオン照射法とナノインデンテーション法を用いて、得られた試作材が優れた耐照射性を有することを示した。これらに基づき、ODS銅合金のダイバータヒートシンク材としての可能性を明らかにするとともに、その製造プロセスを最適化する指針を得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
機械的合金化（MA）法と焼結によりイットリウム酸化物などを微細分散させる強化法（酸化物分散強化法）は鉄鋼材に適用されていたが、銅合金ではこれまで例が無かった。本研究では核融合炉ダイバータのヒートシンク材として期待されている銅合金の高温強度と耐照射性を高めるため、酸化物分散強化材の試作開発を進め、その可能性を示すとともにプロセスの最適化指針を得た。この成果は、核融合機器開発だけでなく、酸化物分散強化法の広範な材料への応用の可能性を示したことを意味し、学術的な意義だけでなく、産業界へもインパクトを与えるものでもある。
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