| 研究概要 |
2種類の金属箔を交互に積層し、拡散接合とメカニカルな加工プロセスである圧延によりメゾスコピックあるいはナノメータ周期の超積層材料を作製する方法を開発した。また、この方法を用いて、Cu/Ni,Ag/Ni,Cu/Co及びAl/Tiの超積層材料を作製し、その層構造と力学的性質について研究した。その結果、次のような結論が得られた。
1)圧延法により作製された積層構造はかなり均質であり、ナノメータオーダの層間隔までこの方法で作製できることが明らかになった。
2)Cu/NiとAg/Ni超積層材料の引張強さを評価した結果、降伏強さあるいは最大引張強さは層間隔の逆数に比例して増加し、1000MPaを越す高強度の材料になる。この材料の組織は熱的に300℃までは安定であり、その強度低下も少ない。しかし、300℃以上の高温では合金化や組織変化が生じて材料の強さは急激に低下する。
3)Cu/Co系では銅箔にコバルトを電析させ、Cu/Co箔を作製し、この箔を積層することにより超積層材料を作製した。電析によるCo相はFCC構造を有し、圧延を可能にしている。
このCu/Co超積層材料は磁性材料として有望である。
4)Cu/Ni系の積層において、銅とニッケルの箔の厚みを変化させることによって、表面から銅とニッケルの量的割合を変化させ、かつナノメータ周期の濃度変化を持つ、傾斜機能材料を作製する方法が考案された。この材料は傾斜機能材料であり、また高強度材料でもある。
5)Al/Ti系超積層材料において、熱処理を加えることによって、金属間化合物相を含む多層積層材料を作製することができた。この材料は軽量高強度耐熱材料として可能性のある材料である。
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