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2016 年度 実施状況報告書

金属ガラスの過冷却液体を利用した接合と継手評価

研究課題

研究課題/領域番号 16K06025
研究機関神奈川大学

研究代表者

寺島 岳史  神奈川大学, 工学部, 准教授 (10402992)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード金属ガラス / 過冷却状態 / 接合
研究実績の概要

Zr55Al10Ni5Cu30金属ガラスの構造緩和の進行速度は温度と時間によって変化する。つまり金属ガラスの過冷却状態を利用して接合を行うには、温度と時間と過冷却状態の安定性の関係を正確に把握してコントロールする必要がある。そこで本年度はDSC(示差走査熱量測定)を用いて一定温度に保持した状態での熱流束を測定して過冷却状態の熱的安定性を評価した。
DSCによる熱流束測定から保持温度460℃では1800sで結晶化に伴う熱放出が観測された。470℃以上でも高温になるに従い、より短時間側に鋭い熱放出のピークが観察された。温度が高くなるほど過冷却液体の原子の拡散能が上がり、原子再配列(結晶化)が進行するという予想通りの結果が得られた。
また電気炉で同じ熱履歴を試験片に与え、X線回折で結晶構造の評価を行った。460℃で所定時間熱処理した金属ガラス試験片のX線回折から、保持時間が0~1200sまでは30°から50°付近にアモルファス特有のブロードなハローが観察されるが、1500s以上ではブロードなハローに加えて結晶相からの鋭い回折ピークが観察された。従ってこの場合、過冷却状態の潜伏時間は1200sであり、1500sで結晶化が始まったと考えることができる。DSCで計測した潜伏時間(1800s)とほぼ一致した結果が確認された。
これらのデータを用いて保持温度と保持時間が過冷却状態の潜伏時間に及ぼす影響をTTT線図(温度-時間相変態図)にまとめた。

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

おおむね順調である。

今後の研究の推進方策

Zr55Al10Ni5Cu30金属ガラスの過冷却液体接合を実施するにあたり、まずはヒートガンのセットアップを行う。接合条件は作成したTTT線図(温度-時間相変態図)をもとに決定する。

次年度使用額が生じた理由

研究費を有効に執行するため次年度に繰り越す。

次年度使用額の使用計画

消耗品等を購入する。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Influence of Cutting Condition on Surface Roughness in Single Point Diamond Turning of Zr-based Bulk Metallic Glass2017

    • 著者名/発表者名
      Shu Sakata, Akio Hayashi, Takeshi Terajima and Yuichi Nakao
    • 雑誌名

      Proceedings of IMECE2016

      巻: 2 ページ: V002T02A005

    • 査読あり
  • [学会発表] Influence of Cutting Condition on Surface Roughness in Single Point Diamond Turning of Zr-Based Bulk Metallic Glass2017

    • 著者名/発表者名
      Shu Sakata, Akio Hayashi, Takeshi Terajima and Yuichi Nakao
    • 学会等名
      IMECE2016
    • 発表場所
      フェニックス
    • 年月日
      2017-11-11 – 2017-11-17
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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