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2021 年度 実績報告書

ひずみ・粒界・表面エネルギーに続く第四の結晶粒成長駆動力源の探求

研究課題

研究課題/領域番号 19H02483
研究機関九州工業大学

研究代表者

本塚 智  九州工業大学, 大学院工学研究院, 准教授 (30585089)

研究分担者 佐藤 尚  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50402649)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード集合組織 / 再結晶 / 層状化合物
研究実績の概要

一般に、金属の再結晶の駆動力はひずみエネルギー、粒界エネルギー、表面エネルギーの三つがあると考えられている。本研究では、第四の再結晶の駆動力として、金属表面に付着した物質と金属表面が形成する界面におけるエネルギー、すなわち接触界面エネルギーの存在を明らかにすることが目的であった。
前年度までの研究から、鉄粒子に付着した層状化合物が影響をもたらす再結晶過程は、一時再結晶ではなく、三次再結晶である可能性が示された。一般に、結晶粒径より薄い金属においては、一時再結晶粒は金属の厚みの2,3倍になることが知られているが、これが8倍以上あることが判明したためである。そこで、三次再結晶の発現を念頭に研究を進めた。
具体的には、鉱物油中および黒鉛や窒化ホウ素などの層状化合物とともに粉砕された偏平金属粒子の熱処理後の表面を観察した。その結果、鉄粒子表面に、熱処理によって生成するサーマルグルーブの深さが、層状化合物とともに粉砕された鉄粒子表面では浅くなることが明らかとなった。サーマルグルーブの深さは、粒界エネルギと表面エネルギの比で決まる(W. W. Mulllins, Acta Metallurgica, 6, 414, 1957)。従って、表面エネルギが鉄粒子表面に付着する物質によって変化することが見いだされた。すなわち、接触界面エネルギーが存在し、このエネルギーは鉄粒子表面に付着する物質によって制御できることが示され、本研究の目的は達成された。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) 学会発表 (1件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Fundamental study on the mechanical strength of soft magnetic composite prepared by ultra-high aspect ratio flake iron powder using ball-milling process2021

    • 著者名/発表者名
      Ohba Koki、Tanaka Mizuki、Motozuka Satoshi、Noda Daichi、Shibahara Mai、Kawauchi Takehiro
    • 雑誌名

      Powder Metallurgy

      巻: 0 ページ: 1~6

    • DOI

      10.1080/00325899.2021.2013622

  • [雑誌論文] Preparation of flake-shaped Fe-based nanocrystalline soft magnetic alloy particles subjected to plastic deformation2021

    • 著者名/発表者名
      Motozuka Satoshi、Sato Hisashi、Kuwata Hidenori、Bito Mitsuo、Okazaki Yasuo
    • 雑誌名

      Philosophical Magazine Letters

      巻: 101 ページ: 399~407

    • DOI

      10.1080/09500839.2021.1953713

  • [雑誌論文] Effect of lubricant milling aids on the recrystallization behavior and magnetic properties of ball-milled iron powders having (0 0 1) fiber texture for soft magnetic composite2021

    • 著者名/発表者名
      Motozuka Satoshi、Mako Yuki、Sato Hisashi、Hojo Hirofumi、Okazaki Yasuo
    • 雑誌名

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials

      巻: 521 ページ: 167548~167548

    • DOI

      10.1016/j.jmmm.2020.167548

  • [学会発表] ボールミルで薄く偏平化した鉄粒子の再結晶挙動の解明2021

    • 著者名/発表者名
      本塚智、長谷颯登、佐藤尚、小貫祐介
    • 学会等名
      第4回金属・無機・有機材料の結晶方位解析と応用技術研究会
  • [図書] 次世代EV/HEV用モータの高出力化と関連材料の開発2022

    • 著者名/発表者名
      本塚智、佐藤尚、加藤克司、牧野秀樹、小森雅晴、山本真義、平山悠介、大橋健、広沢哲、山口勉功、田中康寛、本郷武延、森本茂雄、藤崎敬介、高下拓也、太田元基、尾藤三津男、村川鉄州、柳井武志、高橋有紀子
    • 総ページ数
      673
    • 出版者
      技術情報協会
    • ISBN
      978-4-86104-869-2
  • [産業財産権] 扁平金属粒子およびその製造方法、ならびに圧粉鉄心およびその製造方法2021

    • 発明者名
      本塚智、佐藤尚
    • 権利者名
      本塚智、佐藤尚
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2021-46881

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公開日: 2022-12-28  

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