| 研究課題/領域番号 |
62550519
|
|---|
| 研究種目 |
一般研究(C)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 研究分野 |
金属材料
|
|---|
| 研究機関 | 豊橋技術科学大学 |
|---|
研究代表者 |
森永 正彦 豊橋技術科学大学, 工学部, 助教授 (50126950)
|
|---|
| 研究分担者 |
村田 純教 豊橋技術科学大学, 工学部, 助手 (10144213)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
1987 – 1988
|
| 研究課題ステータス |
完了 (1988年度)
|
| 配分額 *注記 |
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1988年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1987年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
|
|---|
| キーワード | アルミニウム合金 / 電子構造 / クラスター法 / アルミニウムの合金 |
|---|
| 研究概要 |
アルミニウムおよびその合金の特性を、電子・原子のミクロなレベルから見直した。すなわち、新しい合金パラメータを電子論の計算から求め、それを用いて材料の特性評価を行った。
1.アルミニウム中の合金元素の個性を表す合金パラメータの決定
分子軌道計算法の一つであるDV-Xαクラスター法を用いて、アルミニウム中の各種合金元素の電子構造を計算し、新しい合金パラメータを決定した。合金パラメータとして、(1)結合次数、(2)イオン性、(3)s軌道のエネルギーレベルおよび(4)フェルミ準位における電子の状態密度などがある。
2.合金パラメータによるアルミニウムの材料特性の評価
(1)格子定数 合金中では原子間の電荷移行があり、成分原子の大きさが調整される。合金化に伴う格子定数の変化を、原子のイオン性で説明した。
(2)アルミニウム固溶体の元素の固溶限 s.p電子の部分状態密度がアルミニウムのそれと似ている合金元素ほど、固溶限が大きいことがわかった。遷移金属の場合、のそのd電子の仮束縛状態がフェルミ準位近傍に現れ、状態密度を大きく変えるため、一般にそれらの元素の固溶限は小さい。
(3)遷移金属不純物の拡散の活性化エネルギー 原子間の結合次数が高いほど、拡散の活性化エネルギーは大きくなることが明らかになった。
(4)遷移金属不純物による残留抵抗の変化 フェルミ準位でのd電子の部分状態密度の大きさにより、残留抵抗の変化を整理することができた。
(5)遷移金属不純物の磁気的性質 局在磁気モーメントの計算から、3d遷移金属では、クロムとマンガンがアルミニウム中で磁性をもつ不純物として振舞うことがわかった。鉄は磁性不純物ではないことも証明された。
本研究で得られた種々の知見は、今後のアルミニウム合金の開発に有効に活用できると思われる。
|
