| 研究課題/領域番号 |
16H04504
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 |
複合材料・表界面工学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
三木 寛之 東北大学, 流体科学研究所, 准教授 (80325943)
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| 研究分担者 |
武田 翔 東北大学, 流体科学研究所, 助教 (10826225)
宮崎 孝道 東北大学, 工学研究科, 技術専門職員 (20422090)
小助川 博之 東北大学, 流体科学研究所, 助教 (00709157)
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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 |
16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2018年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2016年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | 構造・機能材料 / 複合材料・物性 / 機械材料・材料力学 / 表面・界面物性 |
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| 研究成果の概要 |
材料の粒動接合プロセスを利用した合金化および複合材料固化プロセスに関する課題に取り組み，金属種およびその組み合わせならびに成形条件が合金化・複合化に及ぼす影響を評価することによって，固化過程と微細結晶粒組織形成との関係を明らかにした．具体的には，純粉体あるいは混合粉体に結晶粒の成長を促す温度範囲での粉末固化成形を行い、成形体の結晶化あるいは合金化・複合化の程度を評価した．その結果，粒子間接合に適した固化成形パラメータとプロセス温度の相関を示すことが出来た．さらに，研究で得られた現象論パラメータをもとに粉末の動的固化モデルと制御された層状組織を有する複合材料作製の指針を示すことが出来た．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
通常の粉末固化プロセスでは高温域での焼結あるいはプラズマ処理が必要となるため，結晶粒径が粗大化し材料強度が低下するといった問題が指摘されていたが，本研究で行った焼結を必要としないプロセスにより結晶粒の粗大化が抑制され，成形体が容易に高強度化される技術を開発した．また，プロセス温度の違いによる結晶組織や機械的特性、粒子間接合への影響を評価することによって，粒子間の原子拡散を促す温度範囲での粒動接合による材料の合金化および複合材料化といった適用範囲の広い粉末プロセスの実用化に向けた可能性を示し，融点によらない材料成形技術としての粉末冶金手法の新たな方向性を見出すことができた．
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