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マイクロピラー圧縮試験によるLPSO相の変形機構解析

公募研究

研究領域シンクロ型LPSO構造の材料科学 ―次世代軽量構造材料への革新的展開―
研究課題/領域番号 26109712
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関京都大学

研究代表者

岸田 恭輔  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20354178)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
2015年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2014年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワードLPSO構造 / マイクロピラー圧縮試験 / 透過電子顕微鏡法 / 変形機構 / 構造・機能材料
研究実績の概要

...新規Mg-TM-RE三元系合金の優れた力学特性発現メカニズムにはMg-LPSO相の存在が大きく関与すると考えられている一方で,Mg-LPSO相そのものの力学特性,変形機構については未だ不明な点が多い.本研究では,新しい力学特性評価法であるマイクロピラー圧縮試験と透過電子顕微鏡法(TEM)を最大限に駆使した欠陥構造解析により,Mg-LPSO相で活動可能な変形モードおよびその活動様式,活動条件の同定を行うことを目的とした.本年度は昨年度までに同定した,積層構造ならびに構造ブロック内におけるZn6Y8原子クラスターの面内配列構造の異なる様々なMg-Zn-Y系LPSO相の中から,不完全な面内Zn6Y8原子クラスターの配列を有する14H型,18R型LPSO相の2種類,さらに面内配列が完全規則化した18R型LPSO相の3種類について,荷重軸ならびに試料サイズの関数として単相マイクロピラー圧縮試験を行った.その結果,14H型LPSO相において,底面すべり,変形双晶,柱面すべり,錐面すべりの4種の異なる変形モードの活動を同定するとともに,各変形モードの臨界分解せん断応力(CRSS)の試験片サイズ依存性をもとにバルク結晶のCRSSの推定値を得た.さらに底面すべりならびに変形双晶について,それらのCRSSに対する結晶構造の影響を明らかにした.また変形双晶の形成される結晶方位については,SEM内におけるその場圧縮試験により,その形成過程を明らかにした.TEMによる欠陥構造解析では底面すべりの起きる原子層間の同定,変形双晶の詳細を解明した.さらに類似の積層結晶構造を有するTi3SiC相単結晶についても同様のマイクロピラー圧縮試験を行い,LPSO相の変形挙動との相違点を明らかにし,それらの比較からMg-LPSO相の塑性変形の特異性の考察を行った.

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 4件、 招待講演 6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Crystal structures of highly-ordered long-period stacking-ordered phases with 18R, 14H and 10H-type stacking sequences in the Mg-Zn-Y system2015

    • 著者名/発表者名
      Kyosuke Kishida, Kaito Nagai, Akihide Matsumoto, Akira Yasuhara, Haruyuki Inui
    • 雑誌名

      Acta Materialia

      巻: Vol. 99 ページ: 228-239

    • DOI

      10.1016/j.actamat.2015.08.004

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Data in support of crystal structures of highly-ordered long-period stacking-ordered phases with 18R, 14H and 10H-type stacking sequences in the Mg-Zn-Y system2015

    • 著者名/発表者名
      Kyosuke Kishida, Kaito Nagai, Akihide Matsumoto, Haruyuki Inui
    • 雑誌名

      Data in Brief

      巻: Vol.5 ページ: 314-320

    • DOI

      10.1016/j.dib.2015.09.005

    • NAID

      120005893552

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Deformation twinning in a Mg-Al-Gd ternary alloy containing precipitates with a long-period stacking-ordered (LPSO) structure2014

    • 著者名/発表者名
      Kyosuke Kishida, Atsushi Inoue, Hideyuki Yokobayashi, Haruyuki Inui
    • 雑誌名

      Scripta Materialia

      巻: 89 ページ: 25-28

    • DOI

      10.1016/j.scriptamat.2014.06.019

    • NAID

      120005474463

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 解説 長周期積層構造を持つマグネシウム基金属間化合物の結晶構造2014

    • 著者名/発表者名
      岸田 恭輔,乾 晴行
    • 雑誌名

      顕微鏡

      巻: 49 ページ: 181-189

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Mg-Zn-Y系LPSO相単結晶マイクロピラーの圧縮変形組織2016

    • 著者名/発表者名
      桃野将伍,井上敦司,岸田恭輔,乾 晴行
    • 学会等名
      日本金属学会2016年春期(第158回)講演大会
    • 発表場所
      東京理科大学葛飾キャンパス
    • 年月日
      2016-03-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Ti3SiC2相単結晶マイクロピラーの圧縮変形挙動2016

    • 著者名/発表者名
      東 雅也,桃野将伍,岸田恭輔,乾 晴行
    • 学会等名
      日本金属学会2016年春期(第158回)講演大会
    • 発表場所
      東京理科大学葛飾キャンパス
    • 年月日
      2016-03-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 3次元アトムプローブと透過電子顕微鏡を組み合わせたMg-TM-RE系LPSO/ OD構造の局所組成分析2016

    • 著者名/発表者名
      井上耕治,海老澤直樹,戸村恵子,吉田健太,永井康介,岸田恭輔,乾 晴 行,伊津野仁史,萩原幸司,江草大祐,阿部英司,山崎倫昭,河村能人
    • 学会等名
      日本金属学会2016年春期(第158回)講演大会
    • 発表場所
      東京理科大学葛飾キャンパス
    • 年月日
      2016-03-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] アトムプローブと電子顕微鏡を併用したLPSO/OD構造の局所組成分析2015

    • 著者名/発表者名
      井上耕治,海老澤直樹,戸村恵子,吉田健太,永井康介,岸田恭輔,乾 晴 行
    • 学会等名
      第130回金属材料研究所講演会
    • 発表場所
      東北大学金属材料研究所
    • 年月日
      2015-11-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Crystal Structures of LPSO/OD Phases in the Mg-Zn-Y System2015

    • 著者名/発表者名
      K. Kishida, H. Inui
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Magnesium Alloys and Their Applications (Mg2015)
    • 発表場所
      Ramada Plaza Jeju Hotel, Jeju, Korea
    • 年月日
      2015-10-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] TEM/STEM investigations of deformation modes in Mg-TM-RE LPSO phases2015

    • 著者名/発表者名
      S. Momono, K. Kishida, H. Inui
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Magnesium Alloys and Their Applications (Mg2015)
    • 発表場所
      Ramada Plaza Jeju Hotel, Jeju, Korea
    • 年月日
      2015-10-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of local chemical composition in Mg-TM-RE alloys with LPSO/OD structure by atom probe tomography2015

    • 著者名/発表者名
      K. Inoue, N. Ebisawa, K. Tomura, K. Yoshida, Y. Nagai, H. X. Xu, D. Egusa, E. Abe, K. Kishida, H. Inui, M. Yamasaki, Y. Kawamura
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Magnesium Alloys and Their Applications (Mg2015)
    • 発表場所
      Ramada Plaza Jeju Hotel, Jeju, Korea
    • 年月日
      2015-10-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Atomic scale analyses of deformation modes in Mg-TM-RE LPSO phases by STEM2015

    • 著者名/発表者名
      S. Momono, K. Kishida, H. Inui
    • 学会等名
      Intermetallics 2015
    • 発表場所
      Educational Center Kloster Banz, Germany
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 塑性異方性結晶における変形帯-キンク帯と変形双晶2015

    • 著者名/発表者名
      岸田恭輔,乾 晴行
    • 学会等名
      日本金属学会 2015 年秋期(第 157 回)講演大会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 層状結晶構造を有する金属間化合物単結晶のマイクロピラー圧縮変形挙動2015

    • 著者名/発表者名
      桃野将伍,岸田恭輔,乾 晴行
    • 学会等名
      日本金属学会 2015 年秋期(第 157 回)講演大会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 塑性異方性の強い結晶性材料における帯状変形組織2015

    • 著者名/発表者名
      岸田恭輔
    • 学会等名
      日本金属学会キンク研究会 平成 27 年度研究交流会
    • 発表場所
      福岡市赤煉瓦文化館
    • 年月日
      2015-09-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] TEM/STEMによるMg-TM-RE系LPSO/OD相の結晶構造解析2015

    • 著者名/発表者名
      岸田恭輔、乾 晴行
    • 学会等名
      日本金属学会2015年春期(第156回)講演大会
    • 発表場所
      東京大学駒場I地区キャンパス
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 複雑構造を有する金属間化合物材料の塑性変形2015

    • 著者名/発表者名
      岸田恭輔
    • 学会等名
      日本金属学会2015年春期(第156回)講演大会
    • 発表場所
      東京大学駒場I地区キャンパス
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 双晶変形における原子の協調運動に関する第一原理格子力学計算2015

    • 著者名/発表者名
      東後 篤史、岸田 恭輔、乾 晴行、田中 功
    • 学会等名
      日本金属学会2015年春期(第156回)講演大会
    • 発表場所
      東京大学駒場I地区キャンパス
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Mg-Zn-Y系LPSO相単結晶マイクロピラーのa軸圧縮変形2015

    • 著者名/発表者名
      桃野 将伍、永井 海人、井上 敦司、岸田 恭輔、乾 晴行
    • 学会等名
      日本金属学会2015年春期(第156回)講演大会
    • 発表場所
      東京大学駒場I地区キャンパス
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Crystal structures of highly-ordered long-period stacking ordered phase in the Mg-Zn-Y system2014

    • 著者名/発表者名
      K. Nagai, K. Kishida, H. Inui
    • 学会等名
      2014 MRS Fall Meeting
    • 発表場所
      Hynes Convention Center, Boston, MA, USA
    • 年月日
      2014-11-30 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Mg-TM-RE系LPSO-OD相の結晶構造 ―組成依存性と形成過程―2014

    • 著者名/発表者名
      乾 晴行、岸田恭輔
    • 学会等名
      第58回日本学術会議材料工学連合講演会
    • 発表場所
      京都テルサ
    • 年月日
      2014-10-27 – 2014-10-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mg基LPSO相における変形帯 -変形双晶の役割―2014

    • 著者名/発表者名
      岸田恭輔、乾 晴行
    • 学会等名
      第58回日本学術会議材料工学連合講演会
    • 発表場所
      京都テルサ
    • 年月日
      2014-10-27 – 2014-10-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Crystal Structures of Mg-Zn-Y LPSO Phases - Compositional Dependence and Formation Process -2014

    • 著者名/発表者名
      H. Inui, K. Kishida
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on Long-Period Stacking Ordered Structure and Its Related Materials (LPSO2014)
    • 発表場所
      Hotel Nikko Kumamoto
    • 年月日
      2014-10-05 – 2014-10-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Deformation twinning in a Mg-Al-Gd ternary alloy containing LPSO platelet precipitates2014

    • 著者名/発表者名
      K. Kishida, H. Inui
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on Long-Period Stacking Ordered Structure and Its Related Materials (LPSO2014)
    • 発表場所
      Hotel Nikko Kumamoto
    • 年月日
      2014-10-05 – 2014-10-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Structure Investigation of a Synchronized LPSO Phase in Mg-Al-Gd Alloys using Synchrotron Radiation Microdiffraction2014

    • 著者名/発表者名
      S. Kimura, N. Yasuda, K. Kishida, H. Inui
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on Long-Period Stacking Ordered Structure and Its Related Materials (LPSO2014)
    • 発表場所
      Hotel Nikko Kumamoto
    • 年月日
      2014-10-05 – 2014-10-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Mg-TM-RE系LPSO/OD相の形成過程と安定構造2014

    • 著者名/発表者名
      岸田 恭輔、横林 秀幸、永井 海人、乾 晴行
    • 学会等名
      日本金属学会2014年秋期(第155回)講演大会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Mg-Zn-Y系LPSO相単結晶マイクロピラーの圧縮変形挙動におよぼす組成の影響2014

    • 著者名/発表者名
      永井 海人、井上 敦司、岸田 恭輔、乾 晴行
    • 学会等名
      日本金属学会2014年秋期(第155回)講演大会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 京都大学大学院工学研究科材料工学専攻 乾研 研究内容 OD金属間化合物のページ

    • URL

      http://imc.mtl.kyoto-u.ac.jp/Mg-OD.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-28  

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