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超微細塑性加工と相分離現象を融合した高アスペクト比ナノ微細加工プロセスの創成

研究課題

研究課題/領域番号 25630317
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 材料加工・組織制御工学
研究機関東北大学

研究代表者

小泉 雄一郎  東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (10322174)

研究分担者 山中 晃徳  東京農工大学, 大学院工学府, 准教授 (50542198)
西山 宏昭  山形大学, 大学院工学研究科, 准教授 (80403153)
連携研究者 吉野 雅彦  東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (40201032)
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
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードトップダウンーボトムアップ融合プロセス / 相分離 / 析出 / 転位 / 相変態 / 鍛造 / 多孔体 / 選択溶解 / トップダウン-ボトムアップ融合プロセス / 精密・特殊加工プロセス / ナノ塑性加工 / 微細加工
研究成果の概要

ナノスケールでの塑性加工による転位導入とそれによる相分離の制御の基礎研究を、hcp基相からのfcc基相への拡散-変位型析出が発現するTi-Al合金を用いて行った。析出相の核生成サイトの一つ一つの位置の制御を目指して、Al過飽和Ti3Al 単結晶に超微細塑性加工により導入した転位組織を詳細に調べ、その変形組織からのTiAl相の析出挙動を解明した。将来の大面積での加工も見据えて、多結晶体の熱間鍛造で形成される加工組織と、その熱処理で得られるナノ層状組織を観察し、TiAl相を選択溶解することで高アスペクト板状ポアを有す多孔体を創製した。加えて陽極酸化することで階層的ナノラメラ多孔体創製にも成功した。

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 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Submicron lamellar porous structure formed by selective dissolution of Ti-Al alloy2016

    • 著者名/発表者名
      Dai-Xiu Wei, Yuichiro Koizumi, Yunping Li, Kenta Yamanaka, Akihiko Chiba
    • 雑誌名

      Materials & Design

      巻: 98 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1016/j.matdes.2016.02.096

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nano-lamellar/nano-tubular hierarchical porous structure produced by selective dissolution and anodization of lamellar Ti-40 at.% Al alloy2015

    • 著者名/発表者名
      D.X. Wei, Y. Koizumi, H. Bian, Y. Li, A. Chiba
    • 雑誌名

      Materials Letters

      巻: 145 ページ: 15-18

    • DOI

      10.1016/j.matlet.2014.11.059

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nanoplastic deformation on Ti-39 at.% Al single crystals for manipulation of every single lamella2014

    • 著者名/発表者名
      D.X. Wei, Y. Koizumi, H. Nishiyama, A. Yamanaka, M. Yoshino, S. Miyamoto, K. Yoshimi, A. Chiba
    • 雑誌名

      Acta Materialia

      巻: 76 ページ: 331-341

    • DOI

      10.1016/j.actamat.2014.05.031

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selective pore growth on lamellar Ti-41at.Al alloy2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Tsuciya
    • 雑誌名

      Electrochemistry Communicaitons

      巻: 26 ページ: 117-120

    • DOI

      10.1016/j.elecom.2012.08.025

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microstructures developed by super-rapid induction heating-and-quenching (SRIHQ) of Fe-1.4%Cr-1%C pearlitic steel2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Koizumi, T. Otsuka, Y. Minamino, T. Takayama, M. Ueyama, T. Daio, S. Hata
    • 雑誌名

      Mater. Sci. Eng. A

      巻: 577 ページ: 29-35

    • DOI

      10.1016/j.msea.2013.04.024

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Anisotropic nano plastic deformation introduced by nanogrooving process in Ti-40 at.% Al single crystals2015

    • 著者名/発表者名
      Daixiu Wei, Yuichiro Koizumi, Akihiko Chiba, Takeshi Wada, Takayuki Ueno, Masahiko Yoshino
    • 学会等名
      日本機械学会 M&M2015 材料力学カンファレンス
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2015-11-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Anisotropic nano plastic deformation introduced by nanogrooving process in Ti-40 at.% Al single crystals2015

    • 著者名/発表者名
      魏 代修, 小泉 雄一郎, 千葉 晶彦, 和田 武, 加藤 秀実, 上野 貴之, 吉野 雅彦
    • 学会等名
      日本金属学会2015年秋期(第157回)講演大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Anistropic nano plastic deformation introduced by nanogrooving process in Ti-40 at.% Al single crystals2015

    • 著者名/発表者名
      魏 代修, 小泉 雄一郎, 千葉 晶彦, 吉野 雅彦
    • 学会等名
      第129回金属材料研究所講演会
    • 発表場所
      東北大学金属材料研究所
    • 年月日
      2015-05-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Nano-plastic deformation on Ti-39 at.%Al single crystals for manipulating the precipitation of γ lamellae2015

    • 著者名/発表者名
      魏 代修, 小泉 雄一郎, 千葉 晶彦, 西山 宏昭, 山中 晃徳, 吉野 雅彦
    • 学会等名
      日本金属学会秋期(第156回)講演大会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Control of phase decomposition by nanogrooving process in Ti-39 at.% Al single crystals2015

    • 著者名/発表者名
      Dai-Xiu Wei, Yuichiro Koizumi, Hiroaki Nishiyama, Akinori Yamanaka, Masahiko Yoshino, Akihiko Chiba
    • 学会等名
      Japan-Russia Joint Seminar "Advanced Materials Synthesis Process and Nanostructure"
    • 発表場所
      Sendai, Miyagi, Japan
    • 年月日
      2015-03-09 – 2015-03-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Refinement of lamellar structure by dislocations in Ti-40at.% Al alloy2014

    • 著者名/発表者名
      魏 代修, 小泉 雄一郎, 千葉 晶彦
    • 学会等名
      第128回東北大学金属材料研究所講演会
    • 発表場所
      東北大学金属材料研究所
    • 年月日
      2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Laminated Porous Structure Produced by Selective Dissolution and Anodization of Lamellar TiAl Alloy2014

    • 著者名/発表者名
      Daixu Wei, Yuichiro Koizumi, Akihiko Chiba
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on Anodizing Science and Technology AST2014
    • 発表場所
      Sapporo, Hokkaido, Japan
    • 年月日
      2014-06-04 – 2014-06-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Control of phase decomposition by nano-plastic deformation in Ti-39 at.%Al single crystal2014

    • 著者名/発表者名
      魏 代修, 小泉 雄一郎, 千葉 晶彦, 西山 宏昭, 山中 晃徳, 吉野 雅彦
    • 学会等名
      第127回東北大学金属材料研究所講演会
    • 発表場所
      東北大学金属材料研究所
    • 年月日
      2014-05-28
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Control of phase decomposition by nano-plastic deformation in Ti-39 at.%Al single crystal2014

    • 著者名/発表者名
      Daixiu Wei, Yuichiro Koizumi, Akihiko Chiba
    • 学会等名
      2014 Annu. Meeting of Excellent Graduate Schools for "Mat Integration Center" and "Mate Science Center" in conjunction with Intern. Workshop on Advanced Materials Synthesis Process and Nanostructure
    • 発表場所
      Akiu, Sendai
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Nano-laminated Ti3Al Porous Structure Produced by Hot Forging and Selective Dissolution2014

    • 著者名/発表者名
      Daixiu Wei, Yuichiro Koizumi, Akihiko Chiba
    • 学会等名
      2014 Functional Nanomaterials: Synthesis, Properties and Applications ― Nanomanufacturing I, TMS 2014 143rd Annual Meeting & Exhibition
    • 発表場所
      San Diego, TX, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Ultrahigh Aspect-ratio Nano-gratings of Ti-Al Alloy Fabricated by a Combined Top-down Bottom-up Approach2014

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Koizumi, Daixiu Wei, Akihiko Chiba, Akinori Yamanaka, Masahiko Yoshino, Hiroaki Nishiyama
    • 学会等名
      2014 Functional Nanomaterials: Synthesis, Properties and Applications ― Nanomanufacturing II & Fabrication and Fundamentals I, TMS 2014 143rd Annual Meeting & Exhibition, San Diego, USA
    • 発表場所
      San Diego, TX, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Laminated Porous Structure Produced by Selective Dissolution and Anodization2014

    • 著者名/発表者名
      魏 代修, 小泉 雄一郎, 千葉 晶彦
    • 学会等名
      第12 回日本金属学会東北支部研究発表大会
    • 発表場所
      名取
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Control of phase decomposition by nano-plastic deformation in Ti-39 at.%Al single crysta2014

    • 著者名/発表者名
      Daixiu Wei, Yuichiro Koizumi, Akihiko Chiba, Hiroaki Nishiyama, Akinori Yamanaka, Masahiko Yoshino
    • 学会等名
      日本金属学会春期 (第154回) 講演大会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノ塑性加工による金属ナノラメラ多孔体製造の試みと電子ビーム積層造形の可能性2014

    • 著者名/発表者名
      小泉 雄一郎
    • 学会等名
      2013年度第5回ナノインプリント技術研究会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ti-Al合金の加工・熱処理による組織制御とナノラメラ多孔体創製2014

    • 著者名/発表者名
      小泉 雄一郎
    • 学会等名
      日本金属学会春期 (第154回) 講演大会[功績賞受賞講演].
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 東北大学金属材料研究所 加工プロセス工学研究部門 千葉研究室

    • URL

      http://www.chibalab.imr.tohoku.ac.jp

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 東北大学金属材料研究所 加工プロセス工学研究部門 千葉研究室 WEBページ

    • URL

      http://www.chibalab.imr.tohoku.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2014 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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