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金属、セラミックス及び複合材料の界面構造と強度

研究課題

研究課題/領域番号 61420038
研究種目

一般研究(A)

配分区分補助金
研究分野 金属物性
研究機関九州大学

研究代表者

吉永 日出男  九州大学, 総合理工学研究科, 教授 (40005856)

研究分担者 栗下 裕明  九州大学, 総合理工学研究科, 助手 (50112298)
桑野 範之  九州大学, 総合理工学研究科, 助教授 (50038022)
友清 芳二  九州大学, 工学部, 助教授 (40037891)
後藤 正治  九州大学, 総合理工学研究科, 助教授 (50005948)
沖 憲典  九州大学, 総合理工学研究科, 教授 (70037860)
中島 英治  九大, 総理工, 助手 (80180280)
研究期間 (年度) 1986 – 1988
研究課題ステータス 完了 (1988年度)
配分額 *注記
37,800千円 (直接経費: 37,800千円)
1988年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1987年度: 8,900千円 (直接経費: 8,900千円)
1986年度: 27,400千円 (直接経費: 27,400千円)
キーワード粒界構造 / 異相界面構造 / 転位と異相界面の相互作用 / 強度 / 高温 / 分散強化材 / 積層強化材 / モリブデン / 非酸化物セラミックス / 粒界強度 / 炭化珪素 / シリコン / アルミニウム合金 / 積層複合材 / サイアロン / 積層複合材料
研究概要

各種材料の界面構造と強度との関係を調べ、以下の成果を得た。
1.拡張粒界:Mo、Si、SiCの双結晶を作製し、MoとSiでは粒界の幅が非常に狭く、粒界強度が対応粒界説に符合する方位依存性を示すのに対し、SiCでは粒界の幅が数nmもあり、強度は方位にほとんど依存しないことを見出した。この事実は粒界構造が原子間結合の性格の相違にはあまり依存せず、接合面の極性に強く依存することを示すものである。助剤を含まない反応焼結Si_3N_4や常圧焼結SiC、B+Cを助剤とした常圧焼結SiC、AlN系サイアロンにもSiC双結晶と同様の幅の広い粒界が観察された。これらの粒界層は高温強度の低下をもたらさないなどのいくつかの傍証により、これらの粒界層は母相とほぼ同組成であると見られることを示し、拡張粒界説を提唱した。
2.複合材料:それぞれ特徴を有する分散強化剤、Ni-SiO_2、Al-Be、Al-Al_6Mn、Al-Mg-Be、Al-Mg-Al_6Mnについて、高温強度に及ぼす粒子形状の効果、転位と粒子の相互作用の観察を行い、Ni-SiO_2では粒子形状の効果が大きいこと、Al系合金では上記相互作用が引力型であることを示した。かつ、この相互作用による強化はボイド強化と同等であること、Al系以外の合金にもこの考え方は適用できることを定量的に示した。また、この相互作用は分散強化材の高温強化には有効であるが積層強化材の高温強化には不利に働くことを理論的に示し、実際、Mo-TiCについてその高温強度が複合則による予測値よりもかなり低下することを明らかにした。さらに、Al-CuAl_2合金について、強度に及ぼすラメラー間隔の効果やコロニーサイズの効果についても明らかにした。
これらの成果を得るに当っては、本研究助成により購入した高分解能電子顕微鏡によるところが大きく、強度チームと電子顕微鏡チームの協力に負うところが大きい。

報告書

(4件)
  • 1988 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1987 実績報告書
  • 1986 実績報告書
  • 研究成果

    (89件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (89件)

  • [文献書誌] 後藤正治: Trans.Japan Inst.Metals. 27. 512-523 (1986)

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  • [文献書誌] 桑野範之: Proc.Int.Conf.on Martensitic Transformations. 355-358 (1986)

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  • [文献書誌] 友清芳二: J.Electron Microscopy. 35. 359-364 (1986)

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  • [文献書誌] 栗下裕明: Proc.Int.Symp.on Grain Boundary Structure and Related Phenomena,Supplement to Trans.Japan Inst.Metals. 25-29 (1986)

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  • [文献書誌] 栗下裕明: Trans.Japan Inst.Metals. 27. 858-869 (1986)

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  • [文献書誌] 栗下裕明: Trans.Japan Inst.Metals. 28. 20-31 (1987)

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  • [文献書誌] 江口鐵男: Phase Transitions. 8. 213-226 (1987)

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  • [文献書誌] 後藤正治: Trans.Japan Inst.Metals. 28. 476-486 (1987)

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  • [文献書誌] 幾原雄一: 窯業協会誌. 95. 638-645 (1987)

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  • [文献書誌] 後藤正治: Trans.Japan Inst.Metals. 28. 550-557 (1987)

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  • [文献書誌] 幾原雄一: 窯業協会誌. 95. 921-928 (1987)

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  • [文献書誌] 中川雅晴: Scripta Met.21. 461-464 (1987)

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  • [文献書誌] 江口鐵男: J.Microsc.Spectrosc.Electron.12. 559-568 (1987)

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  • [文献書誌] 幾原雄一: J.Electron Microsc.36. 408-410 (1987)

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  • [文献書誌] 鈴木久男: 日本セラミックス協会学術論文誌. 96. 67-73 (1988)

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  • [文献書誌] 中島英治: 日本金属学会誌. 52. 180-188 (1988)

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  • [文献書誌] 友清芳二: 日本金属学会セミナーテキスト. 75-80 (1988)

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  • [文献書誌] 陶山容子: 材料技術. 6. 159-166 (1988)

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  • [文献書誌] 後藤正治: 九州大学総合理工学研究科報告. 10. 1-9 (1988)

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  • [文献書誌] 陶山容子: J.Am.Ceram.Soc.71. 391-395 (1988)

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  • [文献書誌] 吉永日出男: Proc.Int.Conf.Physical Metallurgy of Thermomechanical Processing of Steels and Other Metals,Iron and Steel Inst.Japan. 49-58 (1988)

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  • [文献書誌] 幾原雄一: Proc.2nd Int.Conf.Interfaces in Polymer,Ceramic,and Metal Matrix Composites,Cleveland. 673-684 (1988)

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  • [文献書誌] 中島英治: 日本金属学会誌. 52. 646-653 (1988)

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  • [文献書誌] 奥山哲也: Proc.IVth Asia-Pacific Conf.and Workshop on Electron Microscopy Bangkok. 127-128 (1988)

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  • [文献書誌] 友清芳二: Proc.IVth Asia-Pacific Conf.and Workshop on Electron Microscopy,Bangkok. 223-224 (1988)

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  • [文献書誌] 陶山容子: Proc.IVth Asia-Pacific Conf.and Workshop on Electron Microscopy,Bangkok. 205-206 (1988)

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  • [文献書誌] 後藤正治: 日本金属学会誌. 52. 762-770 (1988)

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  • [文献書誌] 葉英華: 日本金属学会誌. 52. 1246-1254 (1988)

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  • [文献書誌] 葉英華: 日本金属学会誌. 52. 1255-1262 (1988)

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  • [文献書誌] 栗下裕明: "炭化珪素セラミックス Iー9章炭化珪素における粒界と強度特性" 内田老鶴圃, 135-154(20) (1988)

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  • [文献書誌] Shoji,Goto: "Yield Strength of AL-CuAL_2 Lamellar-Eutectic Composites at High Temperatures" Trans. Japan Inst. Metals. 27. 512-523 (1986)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Noriyuki,Kuwano: "Martensitic Transformation of Precipitates in Cu-Fe-Co Alloys" Proc. Int. Conf. on Martensitic Transformations. 355-358 (1986)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshitsugu,Tomokiyo: "Application of Higher Order Laue Zone Patterns to Lattice Parameter Determination in Cu-based Alloys" J. Electron Microscopy. 35. 359-364 (1986)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroaki,Kurishita: "Grain Boundary Fracture in Molybdenum Bicrystals" Proc. Int. Symp. on Grain Boundary Structure and Related Phenomena, Supplement to Trans. Japan Inst. Metals. 25-29 (1986)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroaki,Kurishita: "Solution Hardening of Titanium Carbide by Molybdenum" Trans. Japan Inst. Metals. 27. 858-869 (1986)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroaki,Kurishita: "Measurement and Analysis of the Strength of Mo-TiC Composites in the Temperature Range 285K-2270K" Trans. Japan Inst. Metals. 28. 20-31 (1987)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tetsuo,Eguchi: "Electron Microscopic Observation and its Interpretation of Ostwald Ripening" Phase Transitions. 8. 213-226 (1987)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shoji,Goto: "Effect of Particle Shape on the High Temperature Yield Strength of Dispersion-Hardened Nickel Base Alloys" Trans. Japan Inst. Metals. 28. 476-486 (1987)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yuichi,Ikuhara: "Grain Boundary and High Temperature Strength of Sintered SiC" J. Ceram. Soc. Japan, Inter. Ed.95. 592-600 (1987)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shoji,Goto: "Stability of Lamellar Structure in a Mo-TiC Eutectic Composite under a Low Vacuum at High Temperatures" Trans. Japan Inst. Metals. 28. 550-557 (1987)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yuichi,Ikuhara: "Joining of Reaction Bonded Si_3N_4 using Al" J. Ceram. Soc. Japan, Inter. Ed.95. 871-878 (1987)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masaharu,Nakagawa: "Electron Microscopic Observation of Omega-Like Phase in an Fe-26.9at%Ga Alloy" Scripta Met.21. 461-464 (1987)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tetsuo,Eguchi: "Measurement of Atomic Mean Square Displacement in Si-Ge Solid Solutions by Critical Voltage Method" J. Microsc. Spectrosc. Electron. 12. 559-568 (1987)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yuichi,Ikuhara: "Change in Grain Boundary Structure of AlN-Polytype Sialon by Electron Irradiation" J. Electron Microsc.36. 408-410 (1987)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hisao,Suzuki: "Preparation of Ultra-Fine Mullite Powder from Metal Alkoxides" Nippon Seramikkusu Kyokai Gakujutsu Ronbunshi. 96. 67-73 (1988)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideharu,Nakashima: "Combined Effect of Solution and Dispersion Hardening at High Temperature" J. Japan Inst. Metals. 52. 180-188 (1988)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshitsugu,Tomokiyo: "Application of ED and CBED" Seminar of Japan Inst. Metals. 75-80 (1988)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoko,Suyama: "Application of Transmission Electron Microscopy to Fine Ceramics" Zairyo Gijutsu. 6. 159-166 (1988)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shoji,Goto: "Structure Stability and Mechanical Property of Composite Materials at High Temperature" Eng. Sci. Reports, Kyushu University. 10. 1-9 (1988)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoko,Suyama: "Shape and Structure of Zinc Oxide Particles Prepared by Vapor-Phase Oxidation of Zinc Vapor" J. Am. Ceram. Soc.71. 391-395 (1988)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideo,Yoshinaga: "Deformation Mechanism in Metals and Alloys at High Temperatures" Proc. Int. Conf. Physical Metallurgy of Thermomechanical Processing of Steels and Other Metals, Iron and Steel nst., Japan. 49-58 (1988)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yuichi,Ikuhara: "Grain Boundary Structure and Mechanical Properties of Covalent-Bonded Ceramics" Proc. 2nd Int. Conf. Interfaces in Polymer, Ceramic, and Metal Matrix Composites, Cleveland. 673-684 (1988)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideharu,Nakashima: "Threshold Stress in Al-Mg-Mn Alloys during High Temperature Deformation" J. Japan Inst. Metals. 52. 646-653 (1988)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tetsuya,Okuyama: "Many-Beam Dynamical Effect on Positions of Higher Order Laue Zone Lines" Proc. IVth Asia-Pacific Conf. and Workshop on Electron Microscopy, Bangkok. 127-128 (1988)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshitsugu,Tomokiyo: "Estimation of Local Lattice Strains in a Cu-Al Alloy by Higher Order Laue Zone Patterns" Proc. IVth Asia-Pacific Conf. and Workshop on Electron Microscopy, Bangkok. 223-224 (1988)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoko,Suyama: "Crystallization of Mullite from Precursors Synthesized by Hydrolysis of Mixed Alkoxides" Proc. IVth Asia-Pacific Conf. and Workshop on Electron Microscopy, Bangkok. 205-206 (1988)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shoji,Goto: "Effect of the Colony Boundary on the Yield Strength of Al-CuAl_2 Lamellar-Eutectic Composites at High Temperatures" J. Japan Inst. Metals. 52. 762-770 (1988)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ying-Hwa,Yeh: "Threshold Stress for High-Temperature Creep in Particle Strengthened Al-1.5vol%Be Alloys" J. Japan Inst. Metals. 52. 1246-1254 (1988)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ying-Hwa,Yeh: "High-Temperature Creep and Threshold Stress of Precipitation-Hardened Al-0.7at%Mn Alloy" J. Japan Inst. Metals. 52. 1255-1262 (1988)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroaki,Kurishita: Grain Boundary and High Temperature Strength in SiC. Uchida Rokakuho, 135-154 (1988)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 後藤正治: 九州大学総合理工学研究科報告. 10. 1-9 (1988)

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  • [文献書誌] 中島英治: 日本金属学会誌. 52. 646-653 (1988)

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  • [文献書誌] 吉永日出男: Proc.Inter.Conf.,Iron and Steel Inst.,Tokyo. 49-58 (198)

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  • [文献書誌] 後藤正治: 日本金属学会誌. 52. 762-770 (1988)

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  • [文献書誌] 葉英華: 日本金属学会誌. 52. 1246-1254 (1988)

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  • [文献書誌] 葉英華: 日本金属学会誌. 52. 1255-1262 (1988)

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  • [文献書誌] 幾原雄一: Proc.2nd Inter.Conf.on Interfaces in Polymer,Ceramic,and Metal Matrix Composites,Cleveland.673-684 (1988)

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  • [文献書誌] 奥山哲也: Proc.IV th Asia-Pacific Conf. and Workshop on Electron Microscopy,Bangkok. 127-128 (1988)

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  • [文献書誌] 友清芳二: Proc.IVth Asia-Pacific Conf. and Workshop on Electron Microscopy,Bangkok. 223-224 (1988)

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  • [文献書誌] 陶山容子: Proc.IVth Asia-Pacific Conf.and Workshop on Electron Microscopy,Bangkok. 205-206 (1988)

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  • [文献書誌] 後藤 正治: Transactions of the Japan Institute of Metals. 28. 476-486 (1987)

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      1987 実績報告書
  • [文献書誌] 幾原 雄一: 窯業協会誌. 95. 638-645 (1987)

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公開日: 1987-03-31   更新日: 2016-04-21  

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