| 研究課題/領域番号 |
15K06484
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
永瀬 丈嗣 大阪大学, 超高圧電子顕微鏡センター, 准教授 (50362661)
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| 研究分担者 |
西 竜治 大阪大学, 超高圧電子顕微鏡センター, 准教授 (40243183)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | ハイエントロピー合金 / 照射損傷 / 原子力材料 / 超高圧電子顕微鏡法 |
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| 研究実績の概要 |
5成分以上の多成分からなるハイエントロピー合金は、単純な結晶構造を有する高濃度固溶体を形成し、多成分ゆえの特異な格子欠陥に起因した高い耐照射特性を示す。ハイエントロピー合金では、アモルファス化と結晶化を繰り返すことで格子欠陥を自己修復する「アモルファス化を介した格子欠陥回復メカニズム」の存在が示唆されており、耐照射材料としてきわめて魅力的である。本申請課題では、bcc等原子組成固溶体を形成するAlTiZrPdCuNi系ハイエントロピー合金における格子欠陥形成・回復挙動および格子欠陥導入にともなう組織・構造変化を、超高圧電子顕微鏡法を用いて動的に捉えるとともに、ナノ分析電顕法によるナノレベル評価を行うことで、HE合金の格子欠陥自己修復機能を解明し、耐照射ハイエントロピー合金の開発を行った。
AlTiZrPdCuNi系ハイエントロピー合金は、凝固速度によってその構造が大きく変化する。メルトスピニング法などを利用した極めて速い冷却速度ではアモルファス相が得られるが、金型鋳造材ではbcc単相が得られる。bcc構造を持つハイエントロピー合金は、TEMによる詳細な組織観察の結果、B2オーダリングに対応する規則構造を有することが明らかとなった。凝固により形成した粗大Bcc相は、照射下でアモルファス化したが、このアモルファス化は、極めて小さいB2オーダリングの化学的不規則化が主たる要因とは考えられず、ハイエントロピー合金特有の効果によってアモルファス化すると考えられた。さらに、このBcc相のアモルファス化の温度依存性を明らかとした。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
得られた知見とその成果は、国際会議口頭発表1件、国内学会口頭発表1件にて報告した。また、学術雑誌に論文投稿中である。
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| 今後の研究の推進方策 |
AlTiZrPdCuNi系ハイエントロピー合金に限らず、様々なハイエントロピー合金におけるアモルファス化の有無を、原子半径差やΩパラメーターなどを用いて系統的に整理することで、ハイエントロピー合金におけるアモルファス化の支配因子を解明する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
試料作製のための母合金の作製が年度内に間に合わず、次年度にて購入することとした。
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| 次年度使用額の使用計画 |
試料作製のための母合金購入費用として利用する。
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