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2007 年度 実績報告書

ナノスケールの界面設計に基づいた異種材料接合の限界強度の解明とその向上

研究課題

研究課題/領域番号 17360449
研究機関東北大学

研究代表者

佐藤 学  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (40226006)

研究分担者 藤原 充啓  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (60333861)
長谷川 晃  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80241545)
キーワード第一原理計算 / 異種材料界面 / 界面強度 / スクラッチ試験 / コーティング / 付着力
研究概要

次世代の原子力システムや核融合炉システムで必要とされる異種材料接合界面における接合機構に関する基礎的な理解を深めること及びその接合強度についての知見を得ることを目的とします。異種材料としてセラミックスと金属との組み合わせを対象とし、第一原理計算に基づく接合強度の計算を行うと供に被覆接合体を作製し、電子顕微鏡による構造解析や接合強度の直接測定実験を含めた統合した研究手法を駆使し接合被覆の制御因子の把握と機構の理解を深めます。
本年度実績について以下の2点について概要をまとめます。
1. [界面接合強度のレーザースポレーション法による測定実験]:
前年度に引き続き第一原理電子状態計算により合金添加元素および侵入型不純物元素が接合強度に及ぼす影響を評価しました。短いパルスのレーザー照射により発生する衝撃波を利用するレーザースポレーション法による界面強度の測定実験を行いました。異種材料界面として、低放射化バナジウム合金上へ被覆したイットリウム酸作物およびオーステナイトステンレス鋼上へ作製したマグネタイトを対象としました。界面への負荷応力については有限要素法による評価を行いました。
2. [信頼性/安全性向上のための界面設計への提言]:
本研究課題を総括し、合金元素および侵入型不純物原子が被覆接合強度に及ぼす影響を考察しました。接合被覆における制御因子の把握と理解を深め健全な界面をもつ被覆開発への見通しを得る手法として種々の応力条件による界面強度の計測は重要であると考えられます。測定精度の向上を含め検討が必要と考えられます。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2008 2007

すべて 学会発表 (3件) 図書 (1件)

  • [学会発表] バナジウム合金上へのイットリウム酸化物被覆と付着強度評価2008

    • 著者名/発表者名
      佐藤 学, 他
    • 学会等名
      日本原子力学会「2008年春の年会」
    • 発表場所
      大阪府吹田市
    • 年月日
      2008-03-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Evaluation of Interface Strength between Metal and Ceramics to be Utilized for Development of Fusion Reactor Components2007

    • 著者名/発表者名
      M. Satou, et. al.
    • 学会等名
      13th Internatioal Conference on Fusion Reactor Materials
    • 発表場所
      Nice, France
    • 年月日
      2007-12-11
  • [学会発表] イットリウム添加によるバナジウム合金高性能化に関する最近の成果2007

    • 著者名/発表者名
      佐藤 学, 他
    • 学会等名
      第24回プラズマ・核融合学会年会
    • 発表場所
      兵庫県姫路市
    • 年月日
      2007-11-30
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [図書] Introduction to the Advanced Nuclear Technology in Fusion, Fuels and Materials2007

    • 著者名/発表者名
      M. Satou
    • 総ページ数
      95-102
    • 出版者
      Atomic Energy Society of Japan

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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