積層欠陥を導入して導電性と強度を両立する軽元素過飽和固溶Al基合金の創製

• 研究課題/領域番号: 25K08324
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分26050:材料加工および組織制御関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 周 振興 東北大学, 工学研究科, 特任助教 (50907037)
• 研究分担者: 周 偉偉 東北大学, 工学研究科, 准教授 (10800352) ; 野村 直之 東北大学, 工学研究科, 教授 (90332519)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2027年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2026年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2025年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: アルミニウム合金 / 積層欠陥 / 過飽和固溶 / 第一原理計算 / 導電性

研究開始時の研究の概要

Al合金導電材料の機械的強度が不足しており、導電性を犠牲にすることなく強度を向上させることが課題になっている。一方で、積層欠陥（SF）を形成することにより、金属の導電性、強度、延性、及び疲労特性を改善することができると報告されている。しかし、AlのSFを形成することは困難である。一方、レーザ三次元粉末積層造形(L-PBF)技術における急速な溶融/凝固過程により、軽元素が格子間に固溶することで、SF構造を有するAl合金を形成することが期待できる。本研究では、独自の複合粉末製造技術とレーザ三次元粉末積層造形技術を組み合わせることにより、高導電性高強度積層欠陥Al合金の実現に挑戦する。