| 研究領域 | ミルフィーユ構造の材料科学-新強化原理に基づく次世代構造材料の創製- |
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| 研究課題/領域番号 |
19H05134
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 富山県立大学 |
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研究代表者 |
鈴木 真由美 富山県立大学, 工学部, 教授 (20292245)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | キンク界面 / GN転位列 / 圧縮強度 / 転位密度 / 転位下部組織 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究課題では，期間内に以下の二点について明らかにする．
・Mg基ミルフィーユ構造材料での蓄積転位のGN転位列化による強化の可能性およびその定量化
・ミルフィーユ構造材料でのキンク界面の可動化と擬弾性付与の可能性
上記の目的を達成するため，室温下で圧縮ひずみを加えたLPSO単相材・ミルフィーユ材料に熱処理材を施して内部に形成されるGN転位列の特徴と，これらGN転位列と力学的強度の相関を明らかにする．また，軽微な繰り返しひずみを与えた際のキンク界面の応答から，変形の一要素としてのキンクの描像を抽出する．また，キンク界面の可逆的移動に基づく疑弾性付与の可能性について検討する．
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| 研究実績の概要 |
本研究課題では本新学術領域研究内での共通試料であるLPSO型Mg85Zn6Y9鋳造多結晶材および一方向凝固材（DS材）を用いて検討を行った．
GN転位列による強化因子については，前年度に引き続き，多結晶材を用い広範囲の予ひずみ負荷条件にて検討を行った．その結果，熱処理後に強度が上昇する予ひずみおよび熱処理条件は限定されていることがわかった．DS材では室温予ひずみ材に熱処理を施すことでGN転位列が試料内部に多数導入されたが，多結晶材試料内部のGN転位列の観察頻度は低く，キンク界面の安定化が重要である．多結晶材では予ひずみ量が大きく熱処理温度が高い場合はキンク領域の回復・再結晶による軟化が生じ，予ひずみ量が小さく熱処理温度が低い場合は，SEM-EBSDレベルで確認可能なキンク組織の変化がほとんど生じない．しかしながらこれらの試料を変形させるとミクロクラックが多数発生し，脆化的な強度低下が生じることから，多結晶材ではキンク界面が強度に与える影響が支配的であると考えられる．
キンク界面の易動度の検討はDS材から薄帯試験片を作成し，繰り返し曲げひずみを与えることで，圧縮変形時に導入されたキンクに引張変形を与えた際の挙動を観察・解析した．なお，多結晶材を用いての検討は不向きであることは平成元年度に確認済みである．薄帯試験辺への負荷ひずみ量を低下させると，圧縮－引張反転時に表面起伏が変化するキンクの割合が増加することがわかった．これらの表面起伏変化を示したキンク界面の回転軸と回転角を解析により，圧縮－引張反転時にキンクの回転角は減少するものの，キンクの回転軸は複雑に変化しており，キンク界面の単純な可逆的運動は困難であることが示唆された．更にキンクの近傍にはLPSO相の二次すべりに伴うすべり帯と考えられる起伏が観察され，既存のキンク界面性格変化や，新たなキンクの核生成への寄与が示唆された．
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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