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高速超塑性ナノセラミックスにおける粒界損傷・破断機構

研究課題

研究課題/領域番号 25420700
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 無機材料・物性
研究機関北見工業大学

研究代表者

平賀 啓二郎  北見工業大学, 工学部, 教授 (80354190)

研究分担者 金 炳男  国立研究開発法人・物質・材料研究機構, 主席研究員 (50254149)
森田 孝治  国立研究開発法人・物質・材料研究機構, 主幹研究員 (20354186)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード超塑性 / 高ひずみ速度 / 粒界損傷 / 微視き裂 / 引張破断 / 偏析 / 粒子分散 / 複合化 / ジルコニア / 分散相 / 破断 / ドーピング効果
研究成果の概要

正方晶ZrO2を基質とするドープ材、複合材および無添加材を対象に、高速超塑性変形に伴う粒界損傷挙動と引張破断との関係を検討した。その結果、組成・組織やひずみ速度の相異によらず、変形中に粒損傷が生成・成長・合体し、微視き裂形成することで破断に至ることを確認した。また、組成・組織制御の効果がひずみ速度に強く依存して変化することが分かった。すなわち、1E-4~1E-3 /s域では通常超塑性を促進するような組成・組織制御が、1E-2 /s以上の高速度域では破断延性を低下させることが見出された。この変化は、この組成・組織制御が損傷発生に対して強いひずみ速度依存性をもたらすためと結論された。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件) 学会発表 (18件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Fabliacation of dense nano-structured bulk ceramics by means of spark-plasma-sintering (SPS) processing2016

    • 著者名/発表者名
      K. Morira, B.-N. Kim, H. Yoshida, K. HIraga, Y. Sakka
    • 雑誌名

      Materials Science Forum

      巻: 838-839 ページ: 225-230

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Dynamic grain growth during low-temperature spark plasma sintering of alumina2014

    • 著者名/発表者名
      Byung-Nam Kim, Keijiro Hiraga, Koji Morita, Hidehiro Yoshida, Young-Jo Parkc, Yoshio Sakka
    • 雑誌名

      Scripta Materialia

      巻: 80 ページ: 29-32

    • DOI

      10.1016/j.scriptamat.2014.02.015

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-strain-rate superplasticity and tensile failure in cation-doped zirconia (Y-TZP)2013

    • 著者名/発表者名
      K. Hiraga, B.-N. Kim, K. Morita, Y. Sakka, M. Tabuchi
    • 雑誌名

      Proceedings of 8thJapan-China Bilateral Symposium on High Temperature Strength of Materials

      巻: 1 ページ: 1-5

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Grain-boundary sliding model of pore shrinkage in late intermediate sintering stage under hydrostatic pressure2013

    • 著者名/発表者名
      B.-N. Kim, K .Hiragaa, K. Morita, H. Yoshidaa, Y.Sakkaa, Y.-J. Park
    • 雑誌名

      Acta Materialia

      巻: 61 号: 18 ページ: 6661-6669

    • DOI

      10.1016/j.actamat.2013.07.014

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 金属および酸化物材料の組織組成制御による機能性構造材料の創成に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      平賀啓二郎
    • 学会等名
      日本金属学会2016年春期講演大会
    • 発表場所
      東京理科大学 葛飾キャンパス
    • 年月日
      2016-03-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 酸化物系セラミックスにおける低温・高速超塑性発現の可能性2015

    • 著者名/発表者名
      平賀啓二郎、古瀬裕章、森田孝治、金  炳男, 吉田英弘, 目 義雄
    • 学会等名
      日本セラミックス協会平成27年度北海道地区セミナー
    • 発表場所
      北見工業大学屈斜路研修センター
    • 年月日
      2015-10-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 第2相分散型超塑性セラミックの高ひずみ速度引張破断2015

    • 著者名/発表者名
      平賀啓二郎, 古瀬裕章, 金 炳男, 森田孝治, 吉田英弘, 目 義雄
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第28回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] High-Strain-Rate Superplasticity in Yttria-Stabilized Tetragonal Zirconia (Y-TZP) with and without Cation Doping2015

    • 著者名/発表者名
      K. Hiraga, K. Mortita, B.-N. Kim, H. Yoshida, Y. Sakka
    • 学会等名
      12th internatonal Conference on Superplasticity in Advanced Materials
    • 発表場所
      東京大学伊藤国際学術研究センター
    • 年月日
      2015-09-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 分散複合型正方晶ZrO2の高速超塑性における破断延性2015

    • 著者名/発表者名
      平賀啓二郎, 古瀬裕章, 金 炳男, 森田孝治 吉田英弘, 目 義雄
    • 学会等名
      日本金属学会・高温変形の組織ダイナミクス研究会/第158回超塑性研究会
    • 発表場所
      弘前市 星と森のロマントピア
    • 年月日
      2015-08-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 無加圧二段焼結による正方晶ジルコニアの微細粒緻密化と高速超塑性特性2015

    • 著者名/発表者名
      平賀啓二郎, 古瀬裕章, 森田孝治, 金 炳男, 目 義雄
    • 学会等名
      粉体粉末冶金協会平成27年度春季大会
    • 発表場所
      早稲田大学国際会議場
    • 年月日
      2015-05-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 常圧焼結したジルコニア基微細粒材料の高速超塑性2014

    • 著者名/発表者名
      平賀啓二郎
    • 学会等名
      NIMS先端プロセスユニットセミナー
    • 発表場所
      (独)物質・材料研究機構
    • 年月日
      2014-12-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 二段焼結を用いた微細粒酸化物複合材料の作製2014

    • 著者名/発表者名
      印藤佑一、平賀啓二郎、古瀬裕章、森田孝治、金 炳男、吉田英弘、目 義雄
    • 学会等名
      弟24回日本MRS年次大会
    • 発表場所
      横浜市情報文化センター
    • 年月日
      2014-12-10 – 2014-12-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 添加および無添加の正方晶ジルコニアにおける高速超塑性引張変形と破断2014

    • 著者名/発表者名
      近藤翔一、平賀啓二郎、古瀬裕章、森田孝治、金 炳男、吉田英弘、目 義雄
    • 学会等名
      弟24回日本MRS年次大会
    • 発表場所
      横浜市情報文化センター
    • 年月日
      2014-12-10 – 2014-12-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] SiO2をドープした正方晶ジルコニア(3Y-TZP)の高速超塑性2014

    • 著者名/発表者名
      清水直樹、平賀啓二郎、古瀬裕章、森田孝治、金 炳男、吉田英弘、目 義雄
    • 学会等名
      弟24回日本MRS年次大会
    • 発表場所
      横浜市情報文化センター
    • 年月日
      2014-12-10 – 2014-12-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] SiO2ドープ3Y-TZPにおける高速超塑性と破断2014

    • 著者名/発表者名
      平賀啓二郎、古瀬裕章、 森田孝治、金 炳男、吉田英弘、目 義雄
    • 学会等名
      日本金属学会2014年秋期(第155回)講演大会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 高純度正方晶ジルコニアにおける 高速超塑性と引張破断2014

    • 著者名/発表者名
      平賀啓二郎、古瀬裕章、森田孝治、金  炳男、吉田英弘、目 義雄
    • 学会等名
      高温強度と組織形成の材料科学研究会 「平成 2 6 年度夏の学校」 超塑性研究会第 1 5 5 回研究会
    • 発表場所
      北見工業大学屈斜路研修所
    • 年月日
      2014-08-21 – 2014-08-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 高速超塑性ジルコニア(3Y-TZP)の 引張破断挙動に及ぼす添加効果2014

    • 著者名/発表者名
      平賀啓二郎,古瀬裕章, 金  炳男,森田孝治,吉田英弘, 目 義雄
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2014年年会
    • 発表場所
      慶応大学日吉キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 正方晶ジルコニア(Y-TZP)の高速超塑性と粒界偏析2013

    • 著者名/発表者名
      平賀啓二郎,物材機構 金  炳男, 森田孝治,吉田英弘、目 義雄
    • 学会等名
      日本化学会北海道支部2013年夏季研究発表会
    • 発表場所
      北見工業大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] High-strain-rate superplasticity and tensile failure in cation-doped zirconia (Y-TZP)2013

    • 著者名/発表者名
      K. Hiraga, B.-N. Kim, K. Morita, Y. Sakka, M. Tabuchi
    • 学会等名
      8thJapan-China Bilateral Symposium on High Temperature Strength of Materials
    • 発表場所
      藤田観光旭川ワシントンホテル
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] SiO2ドープ3Y-TZPの高速超塑性特性2013

    • 著者名/発表者名
      平賀啓二郎, 福西康平, 森田孝治, 金 炳男, 吉田英弘, 目 義雄
    • 学会等名
      日本セラミックス協会弟26回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      信州大学長野キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] High-strain-rate superplasticity in a tetragonal zirconia (3Y-TZP) doped with Ti and Ge2013

    • 著者名/発表者名
      S. Kondo, K. Hiraga, H Furuse1, H. Yoshida, K. Morita, B.-N. Kim, Y. Sakka
    • 学会等名
      弟23回日本MRS年次大会
    • 発表場所
      横浜市開港記念館
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] High-strain-rate superplasticity in zirconia-base composites dispersed with a spinel phase2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Indo, K. Hiraga, H Furuse1, K. Morita, B.-N. Kim, H. Yoshida, Y. Sakka
    • 学会等名
      弟23回日本MRS年次大会
    • 発表場所
      横浜市開港記念館
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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