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二成分系バルク金属ガラスの創製と過冷却液体からの凝固相選択

研究課題

研究課題/領域番号 26420759
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 金属・資源生産工学
研究機関函館工業高等専門学校 (2015-2016)
学習院大学 (2014)

研究代表者

水野 章敏  函館工業高等専門学校, 一般理数系, 准教授 (10348500)

連携研究者 小原 真司  物質・材料研究機構, 主幹研究員 (90360833)
渡邉 匡人  学習院大学, 理学部, 教授 (40337902)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードバルク金属ガラス / ガラス形成能 / 無容器浮遊法 / 放射光X線回折 / 金属ガラス / 過冷却液体 / 材料科学 / 高温融体 / 放射光X線 / 無容器凝固
研究成果の概要

本研究の目的は、従来作製が困難であった2成分系バルク金属ガラスを創製し、過冷却金属液体の熱力学的特性とガラス形成能との関連を明らかにすることである。したがって、本研究では、1)無容器凝固法による2成分系バルク金属ガラスの創製手法の確立、2)金属ガラス形成合金の幾何学的原子配置とガラス形成能との関連解明を試みた。
本研究で構築した装置により、Zr-Cu系のバルク金属ガラスについて、放射光X線回折を利用したガラス化過程のその場観察に成功した。また、試料中に含まれる酸素量によりガラス形成能が変化することが判明し、酸素量を適切に制御することにより、ガラス形成能が改善することを示した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] ドレスデン・ライプニッツ固体・加工材料研究所(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Experimental and thermodynamic assessment of the La-Ti and La-Zr systems2016

    • 著者名/発表者名
      N. Mattern, Y. Yokoyama, A. Mizuno, J. H. Han, O. Fabrichnaya, M. Richter, S. Kohara
    • 雑誌名

      CALPHAD

      巻: 52 ページ: 8-20

    • DOI

      10.1016/j.calphad.2015.10.015

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Synchrotron X-ray Scattering Measurements of Disordered Materials2016

    • 著者名/発表者名
      S. Kohara, K. Ohara, H. Tajiri, C. Song, O. Sakata, T. Usuki, Y. Benino, A. Mizuno, A. Masuno, J. T. Okada, T. Ishikawa, S. Hosokawa
    • 雑誌名

      Z. Phys. Chem.

      巻: 230 号: 3 ページ: 339-368

    • DOI

      10.1515/zpch-2015-0654

    • NAID

      120006697258

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental and thermodynamic assessment of the Nd–Ti system2014

    • 著者名/発表者名
      N. Mattern, Y. Yokoyama, A. Mizuno, J.H. Han, O. Fabrichnaya, T. Harada, S. Kohara, J. Eckert
    • 雑誌名

      CALPHAD

      巻: 47 ページ: 136-143

    • DOI

      10.1016/j.calphad.2014.08.002

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental and thermodynamic assessment of the Ce–Zr system2014

    • 著者名/発表者名
      N. Mattern, Y. Yokoyama, A. Mizuno, J.H. Han, O. Fabrichnaya, H. Wendrock, T. Harada, S. Kohara, J. Eckert
    • 雑誌名

      CALPHAD

      巻: 46 ページ: 213-219

    • DOI

      10.1016/j.calphad.2014.05.002

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Concentration Dependence of Molar Volume of Binary Si Alloys in Liquid State2014

    • 著者名/発表者名
      Akitoshi Mizuno, Hiroya Kawauchi, Mitsuhiro Tanno, Kentaro Murai, Hidekazu Kobatake, Hiroyuki Fukuyama, Takao Tsukada, Masahito Watanabe
    • 雑誌名

      ISIJ International

      巻: 54 号: 9 ページ: 2120-2124

    • DOI

      10.2355/isijinternational.54.2120

    • NAID

      130004694569

    • ISSN
      0915-1559, 1347-5460
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Atomic and electronic structures of an extremely fragile liquid2014

    • 著者名/発表者名
      Shinji Kohara, Jaakko Akola, Leonid Patrikeev, Matti Ropo, Koji Ohara, Masayoshi Itou, Akihiko Fujiwara, Jumpei Yahiro, Jumpei T. Okada, Takehiko Ishikawa, Akitoshi Mizuno, Atsunobu Msauno, Yasuhiro Watanabe, Takeshi Usuki
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 5 号: 1 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1038/ncomms6892

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Si-M (M=Ge, Fe, Ni, Cu)二元系融液の原子間相関とモル体積2017

    • 著者名/発表者名
      水野章敏,河内大弥,福山博之,渡邉匡人
    • 学会等名
      日本金属学会,2017年春季講演大会
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Containerless processing of BMG-forming binary alloys2016

    • 著者名/発表者名
      A. Mizuno, D.Aoshima, T. Harada, M. Watanabe
    • 学会等名
      16th International Liquid and Amorphous Metals (LAM-16)
    • 発表場所
      Bonn - Bad Godesberg, Germany
    • 年月日
      2016-09-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 静磁場印加型電磁浮遊装置を用いた Fe-B 合金液体の密度測定2015

    • 著者名/発表者名
      青島大地, 水野章敏, 渡邉匡人, 渡邉学, 東英生, 福山博之
    • 学会等名
      第36 回日本熱物性シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2015-10-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 二成分系Zr-Cu合金の無容器凝固における溶存酸素の影響2015

    • 著者名/発表者名
      水野章敏,原田剛,渡邉匡人
    • 学会等名
      日本金属学会2015年秋季講演大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Containerless processing of binary Zr-Cu BMG-forming alloy2015

    • 著者名/発表者名
      A. Mizuno, T. Harada, M. Watanabe
    • 学会等名
      22nd International Symposium on Metastable, Amorphous and Nanostructured Materials
    • 発表場所
      Paris
    • 年月日
      2015-07-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 無容器浮遊法を用いた高温融体の構造変化その場観察2014

    • 著者名/発表者名
      水野章敏
    • 学会等名
      JASMAC-28
    • 発表場所
      イーグレひめじ
    • 年月日
      2014-11-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Zr 液滴の表面振動に対する溶存酸素の影響2014

    • 著者名/発表者名
      小野寺健太, 渡邉学,水野章敏,渡邉匡人,石川毅彦
    • 学会等名
      第35回日本熱物性シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2014-11-22
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 放射光X線回折とDF-MDシミュレーションを用いたZrO2融体の構造解析2014

    • 著者名/発表者名
      小原真司,J.Akola,L.Patrikeev,M. Ropo,尾原幸治,伊藤真義,藤原明比古,八尋惇平,岡田純平,石川毅彦,水野章敏,渡邉康裕,増野敦信,臼杵毅
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第27回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 年月日
      2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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