| 研究課題/領域番号 |
16H06366
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| 研究種目 |
基盤研究(S)
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| 配分区分 | 補助金 |
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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 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
連川 貞弘 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 教授 (40227484)
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| 研究分担者 |
小林 重昭 足利大学, 工学部, 教授 (00323931)
大村 孝仁 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 構造材料研究拠点, 副拠点長 (40343884)
井 誠一郎 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 構造材料研究拠点, 主幹研究員 (60435146)
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| 研究期間 (年度) |
2016-05-31 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
179,270千円 (直接経費: 137,900千円、間接経費: 41,370千円)
2020年度: 21,970千円 (直接経費: 16,900千円、間接経費: 5,070千円)
2019年度: 24,310千円 (直接経費: 18,700千円、間接経費: 5,610千円)
2018年度: 33,930千円 (直接経費: 26,100千円、間接経費: 7,830千円)
2017年度: 25,740千円 (直接経費: 19,800千円、間接経費: 5,940千円)
2016年度: 73,320千円 (直接経費: 56,400千円、間接経費: 16,920千円)
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| キーワード | 結晶・組織制御 / 粒界 / 粒界工学 / 双結晶 / ナノインデンテーション / TEMその場変形 / 転位 / TEM内その場変形 / 粒界偏析 / 粒界・組織制御 / 粒界エネルギー / TEM内その場観察 / pop-in現象 / ホール・ペッチ則 |
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| 研究成果の概要 |
「第二世代」粒界工学へのブレークスルーを図るための学術基盤の強化を目的として、(1)粒界-転位相互作用に起因して発現する力学応答の定量評価を行うとともに、(2)積層欠陥エネルギーの高い材料に対する粒界制御方法を確立した。(1)では、双結晶を用いたナノインデンテーション試験やTEM内その場変形法により、粒界が転位生成のための優先サイトとして作用すること、粒界を越えた塑性変形伝播のための臨界応力が粒界構造に依存することなどを明らかにした。(2)においては、低エネルギー粒界を高頻度に導入する材料プロセスを開発するとともに、粒界制御により、疲労特性や腐食特性が著しく向上することを実証した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、伝統的な双結晶実験を踏襲しながら、ナノインデンテーション試験や電子顕微鏡と組み合わせたその場観察・解析技術、第一原理計算や分子動力学シミュレーション等の計算科学を活用した最新の実験手法を用いて、既存の理解を見直すことにより粒界研究の深化を図った。体系的に普遍的学理を得ることを目的として行ってきた本研究の成果は高い学術的意義がある。さらに、積層欠陥エネルギーの高い材料に対する粒界制御法を確立したことは、広範な材料に対して粒界工学の応用の道を開いた。希少元素に頼らない新しい材料開発技術として、元素戦略上も社会的波及効果は大きい。
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| 評価記号 |
検証結果 (区分)
A
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評価記号 |
評価結果 (区分)
A: 当初目標に向けて順調に研究が進展しており、期待どおりの成果が見込まれる
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