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2007 年度 実績報告書

マイクロボイドの階層的形成制御:準結晶の場合

研究課題

研究課題/領域番号 19656002
研究機関北海道大学

研究代表者

石政 勉  北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10135270)

研究分担者 柏本 史郎  北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教 (60329852)
キーワード準結晶 / マイクロボイド
研究概要

正20面体準結晶に形成されるマイクロボイドの形成と成長について研究した。ここでは、2004年に我々が発見したZn-Fe-Sc準結晶を研究対象とした。この準結晶は、熱力学的な安定相であるばかりでなく、約824℃において調和融解することが明らかとなった。さらに、液相からの徐冷によってミリメートルサイズの単準結晶が形成した。このような単結晶のなかに直径1〜50μmのマイクロボイドを多数観察した。これらのボイドは、正20面体対称性を反映した多面体の形状を持っていた。冷却速度を6.6〜362K/h、焼き入れ温度を800〜600℃と変化させて一連の合金試料を作製し、ボイドの平均サイズや体積密度の熱処理依存性を調べた。その結果、ボイドの成長は活性化エネルギーは約3.1eVの熱活性化過程であることが判った。また、作製したほぼ全ての試料において空隙率が1.4〜3.4%と、ほぼ一定であることが明らかとなった。従って、ボイドの成長は本質的にオストワルド成長と考えられる。これは、他の準結晶合金について提唱されていた「過剰熱空孔の凝集によってボイドの形成・成長が生じる」とする解釈とは相容れない。むしろ、液体から準結晶に固化した時点で、既にマイクロボイドが多数形成されて、その後の熱処理過程において成長すると考える方が妥当である

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2008 2007

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

  • [雑誌論文] Growth of Facetted Microvoids in Zn-Fe-Sc Quasicrystal2008

    • 著者名/発表者名
      T. Ishimasa and J. Matsunagi
    • 雑誌名

      Philosophical Magazine (印刷中)

    • 査読あり
  • [学会発表] Growth of Facetted Microvoids in Zn-Fe-Sc Icosahedral Quasicrystal2007

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Ishimasa and Jun Matsunagi
    • 学会等名
      Quasicrystals: The Silver Jubilee
    • 発表場所
      Convention Center Tel Aviv, Israel
    • 年月日
      2007-10-15
  • [図書] Quasicrystals(edited by T. Fujiwara and Y. Ishii)2008

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Ishimasa
    • 総ページ数
      25
    • 出版者
      Elsevier

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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