| 研究課題/領域番号 |
16H04529
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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 |
材料加工・組織制御工学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
鵜飼 重治 北海道大学, 工学研究院, 特任教授 (00421529)
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| 研究分担者 |
大野 直子 北海道大学, 工学研究院, 助教 (40512489)
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| 研究協力者 |
柴田 博紀
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2018年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2016年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
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| キーワード | 水蒸気酸化 / 酸化物分散強化 / ODS鋼 / ODS / 酸化物粒子 / アルミナ / 外部酸化 / 連続保護被膜 / 結晶・組織制御 / 構造・機能材料 / ナノ粒子 / セリア |
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| 研究成果の概要 |
Fe-12Cr-6Al粉末とCeO2粉末のメカニカルアロイング（MA）とその後の加熱処理で、10 nm以下の微細なCe2O3粒子（3価のCe）と10 nm～30nmのCeAlO3粒子が析出する。これらの酸化物粒子は分散強化として機能する。過剰酸素のみの添加でも固溶Alの内部酸化で40nmサイズのAl2O3粒子が析出し、酸化物分散強化が期待できる。12Cr-6Alであれば、Alは外部酸化モードで安定なAl2O3連続保護スケールを生成し、さらにCeは優れたスケール密着性、剥離防止機能を有することを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究はアルミナに対し不活性な酸化物粒子としてCeO2に着目し、従来のY2O3分散に替わる新規ODS鋼を創製するものである。さらに酸化物粒子を投入することなく、MA後のAlの内部酸化でアルミナ粒子の創出を試みたもので、このような酸化物粒子の分解-内部酸化-析出に基づくODS鋼の創製は他に類が無く、この点が本研究の学術的意義である。
福島第一原子力発電所の事故を踏まえて開発しているY2O3分散強化ODS鋼ではAlとY2O3の反応による酸化物粒子の粗大化が問題となっている。この課題を克服するための基礎的知見を得て、軽水炉の事故時安全性向上に寄与することが本研究の社会的意義である。
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