| 研究課題/領域番号 |
17K06779
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| 研究機関 | 宇部工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
山崎 由勝 宇部工業高等専門学校, 機械工学科, 助教 (00794463)
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| 研究分担者 |
藤田 和孝 宇部工業高等専門学校, 機械工学科, 嘱託教授 (10156862)
山崎 徹 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (30137252)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 金属ガラス / アモルファス合金 / 緩和現象 / 構造若返り / 構造不均一性 |
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| 研究実績の概要 |
令和元年度まではLa-Ni-Al，La-Cu-Al，Nd-Ni-Al，Nd-Cu-Al金属ガラスを用いて，低温熱サイクル法が動的応力緩和挙動に及ぼす影響を検討した他，ABS樹脂を用いて低温熱サイクル法が引張特性に及ぼす影響を検討した．その結果，低温熱サイクル処理による延性向上がガラス構造の不均一性に起因しているという従来の仮説が異なっている可能性が示唆された．更に，有限要素法による解析を実施した．低温熱サイクル処理によって残留歪みが発生するには局所的な塑性変形が生じなければならないが，室温から液体窒素温度まで下げた際に内部に生じる局所歪みが金属ガラスの塑性変形に必要な2%の歪みに達していないことが分かった．従って，"低温熱サイクル処理による延性向上がガラス構造の不均一性に起因している"という仮説が正しいなら，サイクル数が増加するに従って"疲労現象"的な機構により残留歪みが蓄積していると考えられる．
令和2年度は不均一構造を仮定した疑似的な過冷却液体をコンピュータ上で再現し，温度プログラムと有限要素法を組み合わせて，ガラス構造を作製するシミュレーションの開発を行った．作製した物質に対して，体積の温度依存性を測定したところ，明瞭な二次相転移を示し，ガラス構造が作製されたことを確認した．
令和3年度はシミュレーション上で作製したガラス構造の不均一性について解析を行った．原子半径に差異がある二成分系ガラスを作製したところ，原子半径が小さな方の原子周りの不均一性が高いことが明らかとなった．
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