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高熱伝導性を有する鉄系複合材料の創製

研究課題

研究課題/領域番号 24656554
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 核融合学
研究機関北海道大学

研究代表者

橋本 直幸  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50443974)

研究分担者 佐々木 克彦  北海道大学, 大学院工学研究院, 教授 (90215715)
向井 紳  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70243045)
連携研究者 向井 紳  北海道大学, 大学院工学研究院, 教授 (70243045)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード熱伝導性 / 構造材料 / 照射効果 / 複合材料 / 機械的特性 / 熱伝導率 / カーボンファイバー / カーボンナノチューブ / 二次元配向 / 焼結 / 鉄系材料 / 接合 / CNT
研究成果の概要

高熱伝導性を有する鉄系複合材料の創製を念頭に、鉄及び鋼とカーボンファイバー(CF),カーボンナノチューブ(CNT),銅の焼結体を作製した。浸炭を抑制するために銅を拡散障壁とした複合材料の熱拡散率は母相の1.3倍に向上した。さらに、CFが二次元配向した複合材料の熱伝導率は母材の2.5倍を示した。この材料の硬度は母材と比較して高いが、一方で強度の低下が観られ、母相/CF界面の脆弱性が露見した。また、CF及びCNTの結晶構造の照射下安定性は照射温度に強く依存し、低温ほど層間隔の増加とグラフェン層の非晶質化が観られたことから、CNT及びCF結晶構造の照射下安定性には閾温度が存在することが示唆された。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 学会発表 (12件)

  • [学会発表] 炭素繊維を用いたDEMO炉用鉄系複合材料の熱的性質2015

    • 著者名/発表者名
      趙 笑宇, 橋本 直幸, 大貫 惣明
    • 学会等名
      日本金属学会2015年春期講演大会
    • 発表場所
      東京大学駒場キャンパス、東京
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Development of Fe-based composite materials for diverter by sintering with carbon nanofiber2014

    • 著者名/発表者名
      N. Hashimoto, A. Kakitsuji and T. Imanishi
    • 学会等名
      The Nuclear Materials Conference 2014
    • 発表場所
      Clearwater Beach, Florida, USA
    • 年月日
      2014-10-27 – 2014-10-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Quantitative analysis of carburization in high thermal conductive composites with carbon nanotube2014

    • 著者名/発表者名
      X. Zhao, N. Hashimoto, S. Isobe and S. Ohnuki
    • 学会等名
      The Nuclear Materials Conference 2014
    • 発表場所
      Clearwater Beach, Florida, USA
    • 年月日
      2014-10-27 – 2014-10-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Stability of MWCNT in a high thermal conductive composite material under electron irradiation2014

    • 著者名/発表者名
      S. Ohie, N. Hashimoto S. Isobe and S. Ohnuki
    • 学会等名
      The Nuclear Materials Conference 2014
    • 発表場所
      Clearwater Beach, Florida, USA
    • 年月日
      2014-10-27 – 2014-10-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 電子線照射下における複合材料中カーボンナノチュブの安定性;照射欠陥の熱処理による回復2014

    • 著者名/発表者名
      大家彰悟, 趙笑宇, 橋本直幸, 大貫惣明
    • 学会等名
      日本原子力学会2014年秋の年会
    • 発表場所
      京都大学吉田キャンパス、京都
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] カーボンナノチュブを用いた高熱伝導性複合材料での浸炭の評価2014

    • 著者名/発表者名
      趙笑宇,本間寛尚,橋本直幸,礒部繁人,大貫惣明
    • 学会等名
      日本金属学会・日本鉄鋼協会両支部合同サマーセッション
    • 発表場所
      北海道大学、札幌
    • 年月日
      2014-07-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 高熱伝導性を有する鉄系複合材料の創成III2014

    • 著者名/発表者名
      本間寛尚,橋本直幸,大貫惣明
    • 学会等名
      日本金属学会北海道支部講演大会
    • 発表場所
      北海道立道民活動センター (かでる27), 札幌
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Iron-based Composite Materials with High Thermal Conductivity for DEMO2013

    • 著者名/発表者名
      H. Homma, N. Hashimoto, S. Ohnuki
    • 学会等名
      Materials Research Society (MRS) 2014 Fall Meeting
    • 発表場所
      Hynes Convention Center, Boston, MA, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 高熱伝導性を有する鉄系複合材料の創成II2013

    • 著者名/発表者名
      本間寛尚,橋本直幸,大貫惣明
    • 学会等名
      日本金属学会秋期講演大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 高熱伝導性を有する鉄鋼系複合材料の創製2012

    • 著者名/発表者名
      本間寛尚,橋本直幸,大貫惣明
    • 学会等名
      金属学会・鉄鋼協会北海道支部会サマーセッション
    • 発表場所
      北海道大学,札幌
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 高熱伝導性を有するDEMO炉用鉄系複合材料の創製-22012

    • 著者名/発表者名
      本間寛尚,橋本直幸,大貫惣明
    • 学会等名
      日本原子力学会秋季大会
    • 発表場所
      広島大学,東広島
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of High Thermal Conductive Structure Component for Blanket2012

    • 著者名/発表者名
      N.Hashimoto,H.Homma
    • 学会等名
      The Nuclear Materials Conference 2012 (NuMat2012)
    • 発表場所
      Osaka International House, Osaka
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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