| 研究課題/領域番号 |
20KK0109
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分26:材料工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京工業大学 (2023)
埼玉大学 (2020-2022) |
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研究代表者 |
荒木 稚子 東京工業大学, 工学院, 教授 (40359691)
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| 研究分担者 |
荒居 善雄 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (70175959)
栗田 大樹 東北大学, 環境科学研究科, 准教授 (40643226)
山田 典靖 埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (60850881)
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| 研究期間 (年度) |
2020-10-27 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円)
2023年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2022年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2021年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | MAX相 / 力学的特性 / 分子動力学法 / 機械的特性 / 力学特性 / 耐熱材料 / 酸化機構 / 強度 / 靭性 / 酸化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
金属とセラミクスの特長を併せ持つ「MAX相」は，新たな超耐熱材料として世界的に注目されている．本共同研究では，複雑微細構造を有するMAX相の酸化・高強靭化機構を解明した上で，超耐熱・高強靭MAX相を実現する新規微細構造の創成を目指す．
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| 研究実績の概要 |
金属とセラミクスの特長を併せ持つ「MAX相」は，新たな超耐熱材料として世界的に注目されている．近年代表者と共同研究者は，多孔質のような複雑微細構造を有するMAX相に極薄い酸化被膜を形成することで，その機械的特性を飛躍的に向上させることに成功している. 一方で，不適切な酸化微細構造は特性の著しい劣化を招くことを確認している．本共同研究は，代表者の力学・拡散挙動複合評価による構造設計技術と共同研究者のMAX相に関する革新作製技術の融合により超耐熱・高強靭MAX相を実現する新規微細構造の創成を目指すとともに，MAX相のさらなる応用分野開拓を狙うものである．
本年度は，前年度まで実験を行ってきたCr系MAX相材料について，分子動力学法を用いた解析手法を確立した．構造および力学特性の再現に成功するとともに，熱機械的特性についても一部再現に成功した．さらに，キンク変形～破壊現象の一部再現にも成功した．さらに本年度は，コロナ禍等で暫く行うことができていなかった対面での打合せを行い，これまでの進捗報告と情報交換を行うとともに，今後の展開について議論を交わし，研究展開について一致する見解を得た．また，他の関連研究者とも今後の共同研究の可能性について意見交換を行った．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
様々なMAX相材料系について分子動力学法を用いた解析が可能となったため.
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| 今後の研究の推進方策 |
本共同研究によって，本年度までに，各種材料構成・温度範囲，さらに多孔材～複合材など，様々なMAX相材料の構造・力学特性の実験・解析が進み，挙動理解が深まった．そこで翌年度は，一部実験で進めていた拡散現象に関する分子動力学解析手法を確立し，今後のMAX相研究開発の発展のための研究基盤を構築する．さらに，これまで得られた成果を学会・論文等で積極的に発表するとともに，新たな共同研究スキーム発足のための準備を行う．
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