固相合成プロセスによる多元系Mg合金の創出とその応用展開

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11225205
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 相澤 龍彦 東京大学, 国際・産学協同研究センター, 教授 (10134660)
• 研究分担者: 村石 信二 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任助手(常勤) (70345156) ; 諏訪 嘉宏 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任助手(常勤) (90339705) ; 近藤 勝義 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任助教授(常勤) (50345138) ; 都筑 律子 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任研究員(常勤) (80345165) ; 杜 文博 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任研究員(常勤) (90345166)
• キーワード: 金属生産工学 / 環境材料 / 水素 / 材料加工・処理 / 省エネルギー / 熱電材料 / 固相合成

研究概要

本年度が最終年度であり、固相合成による多元計機能性材料・構造機能材料の創製と評価に関する研究を行った。具体的には、以下の5要素からなる。
[1]マグネシウム合金の固相合成基礎:Mg-Siを中心に、バルク・メカニカル・アロイング(BMA : Bulk Mechanical Alloying)による第2相の微細化・均一分散化ならびに固相反応に関して、そのメカニズムを明らかにするとともに、微細化に関する理論的考察を深めた。
[2]Mg_2X系熱電材料創製と熱電特性評価:Mg-X系(X:Si,Ge,Sn,Pb)ならびに関連3元系熱電半導体を創製するとともに、その熱電特性を産総研と共同で解析している。いずれも2元系も単相半導体として固相創製できることが明らかとなっている。
[3]Mg-Co-Fe系ならびにC-Mg系水素吸蔵合金創製と水素吸蔵特性評価:新しいMg基水素吸蔵合金の固相創製に成功し、Mg_2Coを単相で得た。同時にNIMSとの共同研究により、室温での水素吸蔵の可能性も見出している。
[4]Mg系アモルファス、傾斜合金膜の創製:イオンビームスパッター法を用いて、高純度Y単相膜・Mg基水素吸蔵膜の創製に成功している。特にMg-Ni系において、狭い組成範囲ではあるが、アモルファス膜が得られることを明らかにした。
[5]人工骨用Mg基生体適合フィルムの創製と評価:高純度Mg材料ならびにMgファーム材料の人工体液中でMg基生体適合フィルムが創製できることをはじめて見出した。これにより、Mg合金も生体適合材料として広く利用できることがわかってきた。
今後、この成果を基に新たな展開をはかる予定である。

研究成果

• [文献書誌] T.Aizawa, et al.: "Progress steps in the platform science and technique for advanced Magnesium alloys"Materials Science Forum. 419-422. 3-20 (2003)
• [文献書誌] K.Kondoh, E.Yuasa, T.Aizawa: "Solid-state synthesis of Mg2Si intermetallic compound via powder metallurgy process"Materials Science Forum. 419-422. 745-750 (2003)
• [文献書誌] W.Du, K.Kondoh, E.Yuasa, R.Tsuzuki, T.Aizawa: "In-Situ solid-state synthesis of Mg2Si/MgO/Mg composites"Materials Science Forum. 419-422. 783-788 (2003)
• [文献書誌] R.Tsuzuki, K.Kondoh, W.Du, T.Aizawa, E.Yuasa: "Effect of extrusion conditions on properties of hot extruded Mg composite with Mg2Si dispersions via solid-state synthesis"Materials Science Forum. 419-422. 789-794 (2003)
• [文献書誌] A.Mitsuo, T.Aizawa: "Cold coating of magnesium base alloy films by ion beam sputtering"Materials Science Forum. 419-422. 927-930 (2003)
• [文献書誌] T.Aizawa, K-I.Hasehira: "Solid state synthesis of non-equilibrium Mg2Co via bulk mechanical alloying"Materials Science Forum. 419-422. 989-994 (2003)