プロチウムによる構造・組織制御機能

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10148101
• 研究機関: 北見工業大学
• 研究代表者: 青木 清 北見工業大学, 工学部, 教授 (70124542)
• 研究分担者: 吉村 博文 福山大学, 工学部, 教授 (70279082) ; 杉本 諭 東北大学, 工学研究科, 助教授 (10171175) ; 深井 有 中央大学, 理工学部, 教授 (80055136)
• キーワード: 水素誘起アモルファス / 磁気的性質 / 原子空孔 / チタン合金 / 異方性ボンド磁石 / 超塑性 / 高温高圧 / 機械的性質

研究概要

青木はC15ラーベスTbFe_2等を水素雰囲気中で示差走査熱量分析し、水素吸蔵やアモルファス化等のエンタルピー変化や活性化エネルギーを測定・評価し、水素誘起アモルファス化の機構を考察した。深井は超多空孔生成過程について、その熱平衡濃度、空孔源、空孔導入過程の全貌を明らかにする実験をパラジウムについて行い、超多空孔導入過程についての定量的な予測を可能にした。並行して行ったニオブ中への空孔導入過程と、導入された空孔―水素クラスターの(量子)状態に関する研究も着実に進展しつつあり、とくに空孔にトラップされた水素の著しく速いcage motionが極低温領域で観測されたことは空孔-水素クラスターの量子論的な存在状態を理解する上で重要である。吉村はα+β型Ti-6Al-4V合金を用いて、プロチウム処理による(1)結晶粒の細粒化限界の把握と、(2)その材料の引張特性、とりわけ超塑性特性を明確にした。(1)についてはプロチウム吸蔵量0.5mass%で熱間圧延(圧下率80%)を施し、低温脱プロチウム処理により、超微粒(結晶粒径:0.3〜0.5μm)材を得た。また(2)については、降伏強さは、通常材(20μm)よりも約500MPaも高い値(約1300MPa)を取り、伸びも10%と比較的高い値を示した。特筆すべきことは、巨大な超塑性伸びを示したことで、8000%というチタン合金での最大値を得た。杉本は高異方性Nd-Fe-B系HDDR磁石粉末の保磁力増大を目的として、低プロチウム圧で昇温するプロチウム中熱処理(1-HD処理)およびGa,Dy添加による磁気特性の変化について調べた。その結果、1-HD処理によりBr=1.4T,jHc=0.65MAm-1,(BH)max=268kJm-3なる値を得た。またGa添加により異方性を低下させずに保磁力を上昇させ、jHc=0.97MAm-1なる値を得た。

研究成果

• [文献書誌] X.G.Li, A.Chiba, S.Takahashi, K.Aoki and T.Masumoto: "Changes in Magnetic Properties of C15 Laves Compound RCo_2 due to Hydrogenation"Intermetallics. 7. 207-211 (1999)
• [文献書誌] D.Mukai, H.Miyata and K.Aoki: "Hydrogen Absorption and Desorption Properties of Hf-bases Intermetallic Compounds"J. Alloys and Compounds. 293-295. 417-420 (1999)
• [文献書誌] E.Shimizu, K.Aoki and T.Masumoto: "Hydrogen Absorption Properties of Amorphous and Amorphous and Crystalline Alloys in the Pseudobinary ZrCo-TiNi System"J. Alloys and Compounds. 293-295. 526-650 (1999)
• [文献書誌] M.Iwamoto and Y.Fukai: "Superabundant vacancy formation in iron under high hydrogen pressures : Thermal desorption spectroscopy"Materials Transactions, JIM. 40-7. 606-611 (1999)
• [文献書誌] H.Yohimura and J.Nakahigashi: "Tensile and Impact Properties of Mesoscopic-Graned α+β Type Titanium Alloys Obtained Through Hydrogen Treatments"J. Alloys and Compounds. 293-295. 858-861 (1999)
• [文献書誌] H.Nakamura, K.Kato, D.Book, S.Sugimoto, M.Okada: "Enhancement of Coercivity in High Remanence HDDR Nd-Fe-B Powders"IEEE Ttans. on Magne.. 35-5. 3274-3276 (1999)