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2017 年度 実施状況報告書

電子ビーム積層造形法を利用した革新的な高靭性タングステン材料の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K18787
研究機関大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構

研究代表者

牧村 俊助  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 技師 (10391715)

研究分担者 千葉 晶彦  東北大学, 金属材料研究所, 教授 (00197617)
能登 裕之  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (50733739)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
キーワードタングステン / 電子ビーム積層造形
研究実績の概要

電子ビーム積層造形法によるタングステン材の製造を実現するための基礎実験を実施している。東北大において真空中で電子ビームで溶融焼結するための照射実験を実施した。現段階では、適切な照射条件は得られていないが、引き続き照射実験を行い、最適化を行う。溶融積層のためには原材料粉末の不純物濃度が大きな影響を与えるため、粉末処理が与える影響を調査している。また、溶融した試料の評価法に関しても基礎検討を行っている。
より簡便に積層造形を行う手法として真空中のレーザー溶融積層実験を視野に入れ基礎検討を開始した。
また、国際会議、国内学会において成果公表を行うと共に、研究内容に関する紹介記事を執筆した。

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

タングステンの積層造形に向けて、基礎実験として照射実験を継続している。粉末や評価に関する調査も進んでおり。成果の公表も積極的に行っている。

今後の研究の推進方策

引き続き、電子ビームによる積層造形実験を行い、最適な条件を見出す。真空中でのレーザー積層造形実験を行う。製造した試料に関して、HIP法等の焼結による強度変化の影響等も計画している。積極的な成果公開を計画している。

次年度使用額が生じた理由

大量の粉末を用いて積層造形を計画していたが、基礎実験の際には基礎検討を重ねた結果、少量の粉末を事前に焼結して溶融条件を決定する手法を見出したために粉末の購入量を節約する事が出来た。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うちオープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] メガワット大強度陽子ビーム運転に向けた二次粒子生成標的・ビーム窓開発の現状と動向2017

    • 著者名/発表者名
      牧村俊助、石田卓
    • 雑誌名

      高エネルギーニュース

      巻: 第36巻3号 ページ: 109-117

    • オープンアクセス
  • [学会発表] 中性子・ミュオン源タングステン回転標的&ミュオン源に関して2018

    • 著者名/発表者名
      牧村俊助
    • 学会等名
      量子ビームサイエンスフェスタMLF将来計画検討会、水戸、茨城
  • [学会発表] 次世代ミュオン標的材料としてのSiC系材料およびタングステン材料の開発2018

    • 著者名/発表者名
      牧村俊助
    • 学会等名
      MLFシンポジウム、水戸、茨城
  • [学会発表] R&D on graphite-based oxidation resistant materials and radiation resistant tungsten2017

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Makimura
    • 学会等名
      The High Power Targetry R&D Roadmap for High Energy Physics Workshop, Chicago, USA
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] High Power Targets at J-PARC -For further collaboration with nuclear fusion community2017

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Makimura
    • 学会等名
      3rd Japan-Korea Joint Workshop for Fusion Material Technology Integration and Engineering, Busan, Korea
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-12-17  

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