| 研究課題/領域番号 |
10044150
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| 研究機関 | 豊橋技術科学大学 |
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研究代表者 |
小林 俊郎 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (90023324)
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| 研究分担者 |
福本 昌宏 豊橋技術科学大学, 工学部, 助教授 (80173368)
新家 光雄 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (50126942)
梅本 実 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (90111921)
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| キーワード | Al合金基複合材料 / 疲労特性 / 生体用チタン合金 / メカニカルアロイング / フラーレン / 表面改質 / 傾斜機能材料 |
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| 研究概要 |
共同研究課題「先端金属基複合材料の製造と力学的性質の評価」については、作製したセラミックス粒子強化アルミニウム基複合材料の熱疲労特性および衝撃破壊特性を調査した。その結果、小ひずみ域における本供試材のIn-phase熱疲労寿命は、Out-phaseに比べ長いが、大ひずみ域では、Out-phase熱疲労寿命が長くなることを明らかにした。また、衝撃引張試験および衝撃三点曲げ試験により、強度・延性、破壊靭性値のひずみ速度依存性が明らかとなった。
課題「生体用チタン合金の力学的特性」については、d電子合金設計法により設計したTi-Nb-Ta-Zr系合金は、強度、伸びおよび弾性率の良好なバランスが得られることがわかった。さらに、細胞毒性をL929細胞を用いて評価したところ、純チタンと同程度の細胞毒性を示し、同合金の生体親和性が優れることが予測された。さらに、高周波誘導溶解法やレビテーション溶解法を適用することにより、健全な実用レベルインゴットを作製できることがわかった。
課題「粉体による機能材料創製と評価」については、ボールミルによるフラーレン(C60,C70)の構造変化を調べた。その結果フラーレンの分子構造は安定に存在するが、fcc結晶構造は簡単にdisorder化することが明らかになった。また一部がポリマーになることが分かった。また各種金属粉末とフラーレン粉末のメカニカルアロイング(MA)によるフラーレン合金の作製を行った。比較のためにグラファイトと金属のMAも行った。Al・ZnとのMA粉末にはフラーレン分子が残存するがCu・Ni・Fe・Ni粉末の場合は分子構造は破壊される。Al-フラーレンMA粉末の焼結体はAl-グラファイトの焼結体よりも20%程度高い硬さを示した。
課題「表面改質および傾斜機能材料」については、双方の分担課題として、添加ドープ量の傾斜化した多層型熱電素子に関する動作温度範囲の広域化および特性評価(日本側)、作製した傾斜機能皮膜体の繰返し熱衝撃特性評価(中国側)を、それぞれ行った。
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