Ｆｅ－Ａｌ合金の超弾性・形状記憶への過剰空孔の影響の解明と制震・免震部材への応用

• 研究課題/領域番号: 25H00802
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分26:材料工学およびその関連分野
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 小泉 雄一郎 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (10322174)
• 研究分担者: 中野 尊治 東京科学大学, 総合研究院, 准教授 (00805806) ; 満汐 孝治 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (10710840) ; 柏 尚稔 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (40550132) ; 水野 正隆 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (50324801) ; 奥川 将行 大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (70847160)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 45,110千円 (直接経費: 34,700千円、間接経費: 10,410千円); 2025年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
• キーワード: 逆位相領域 / 3Dプリント / 単結晶化 / 超弾性 / 制振材料

研究開始時の研究の概要

Fe3Alは地殻に豊富な元素から成り、単結晶化と組織制御により高性能な超弾性・形状記憶材料となる可能性を持つ。本研究では、粉末床溶融結合（PBF）型付加製造によりFe3Alの単結晶化を実現し、免震構造用ダンパーへの応用を目指す。PBFプロセスで導入されるナノスケールの濃度変調や転位セル組織、過剰空孔といった格子欠陥が逆位相領域成長に与える影響を、陽電子顕微鏡法などの先端的な計測技術とフェーズフィールド計算などの計算科学を用いて解明し、制震材としての熱処理プロセスを構築する。さらに4Dプリント技術で開発した相転移型力学メタマテリアルをFe3Alで製造し、応用展開への学術的基盤を築く。