| 研究課題/領域番号 |
21K03764
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分18010:材料力学および機械材料関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
西村 憲治 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (20357718)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 分子動力学法 / 水素脆化 / 水素拡散 / 水素化物 / 転位 / ナノ力学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、水素化物に着目してパラジウム合金の水素脆化メカニズムを明らかにする。その成果をもとに、水素脆化を抑制する方法としてナノ多結晶化を提案し、その有効性を検証する。これらの成果をもとにして、水素に対する十分な耐久性のある水素分離膜の開発につなげる。
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| 研究実績の概要 |
水素社会の実現に向けて、水素を利用するための機器の開発が国内外で進められている。水素利用機器の安全性において、水素を吸収することにより材料の強度が低下する水素脆化は長年の課題である。本研究の目的は、水素化物に着目してPd合金の水素脆化メカニズムを明らかにすることである。その成果をもとに、脆化を抑制する方法としてナノ多結晶化を提案し、その有効性を検証する。
本年度は、ナノ結晶Pd薄膜の機械的特性をナノインデンテーションシミュレーションにより評価した。水素濃度0.05および0.5の場合のナノインデンテーションを実施し、インデンター直下における転位などの結晶欠陥の生成過程を調べた。その結果、水素濃度が0.5の場合のほうが転位が生成しやすいことがわかった。結晶粒径を変えたシミュレーションも実施したが、結晶粒径の違いは荷重変位曲線には顕著な違いをもたらさなかった。ナノ結晶中の結晶粒界は機械的特性に対して何らかの影響をおよぼすと考えられるので、転位などの生成過程についてさらに詳細な検討が必要である。
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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
当初の研究計画にしたがって研究を実施した。
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| 今後の研究の推進方策 |
当初の研究計画にしたがって、Pd合金薄膜のナノインデンテーション試験を実施し、インデンター直下における結晶欠陥の生成過程を詳細に検討する。
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