| 研究課題/領域番号 |
21K18825
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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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 | 京都大学 |
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研究代表者 |
乾 晴行 京都大学, 工学研究科, 教授 (30213135)
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| 研究分担者 |
岸田 恭輔 京都大学, 工学研究科, 准教授 (20354178)
陳 正昊 京都大学, 工学研究科, 助教 (20889109)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2021年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
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| キーワード | 高次規則構造 / 結晶構造 / 部分占有 / 構造物性 / 溶融アルミめっき鋼板 / 相変態 / 電子顕微鏡法 / X線回折 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
溶融アルミメッキ鋼板の防食性金属間化合物コーティング層の主構成相で工業的に大変重要であるAl5Fe2相で最近，これまで信じられていた斜方晶系結晶構造に加えて高次規則相が多数出現することを発見した．一連の「高次規則相」はAl原子のみが部分占有すると信じられていたc軸チェーンサイト内でのAlおよびFe部分占有原子の高次規則配列によるものであり，この高次規則配列がどのように決定されるのか？その規則配列によってどのように物性が変化するのか？高次規則構造の構造物性について予測性を持った系統的理解の確立を目指しつつ，これまでに前例のない独自の学術領域を切り開くことに挑戦する．
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| 研究成果の概要 |
溶融アルミメッキ鋼板の防食性金属間化合物コーティング層主構成相で工業的に重要であるAl5Fe2相でこれまで信じられていた斜方晶系結晶構造に加えて高次規則相が多数出現することを発見した．Al5Fe2相でこれまで信じられていた斜方晶系結晶構造では，Al2Fe組成に対応した「骨格構造」とc軸方向にAl原子のみの部分占有が許されるAl2サイト，Al3サイトが6個連続した「部分占有Alサイトチェーン」からなるとされるが，一連の「高次規則相」は，c軸チェーンサイト内でのAlおよびFe部分占有原子の高次規則配列によるものであり，4つの高次規則構造相について結晶構造を同定し，圧縮変形能の差異の原因を究明した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
一連の「高次規則相」は，Al5Fe2相の固溶範囲内では化合物の密度は大きく変化しないという知見から，高次規則構造は，c軸チェーンサイト内でのAlおよびFe部分占有原子の高次規則配列によるもので，この高次規則配列がFe/Al濃度，温度によりどのように決定されるか，その規則配列によってどのように物性が変化するのか実験的に評価する点に高い創造性があり，学術的意義がある．また，高次規則構造の制御により，Al5Fe2相金属間化合物に物性・特性の改善の可能性に繋がり，我が国発の独自技術である溶融アルミメッキ鋼板の脆化抑制に応用できる技術に直結する成果が上げられる可能性が高く，社会的意義も高いといえる．
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