研究課題
基盤研究(C)
ジメチルスルホン浴を用いた電解析出法による、高強度・高延性バルクナノ結晶アルミニウム合金の作製を目的として行った。最初に、脆化元素である硫黄・塩素の除去プロセスおよび表面粗さ制御プロセスを構築した。次に、第一原理計算により、結晶粒微細化および固溶強化元素としてCu、Fe、Mn、Zrを選択し、各元素による合金化が強度、表面粗さ、結晶成長モードに及ぼす影響を明らかにした。さらに、結晶成長モードと延性の関係を明らかにし、ZrとFeの同時添加による強度・延性バランスの改善の可能性を見出した。
材料プロセス
アルミニウムの電解析出法は、大量の電力消費を必要とする現在のアルミニウム製錬法に替わるアルミニウム製造プロセスとして期待されている。これに加え、高強度・高延性バルクナノ結晶アルミニウム合金作製は、単なる製錬法ではなく、製錬と同時に溶解、鋳造、加工熱処理法といった素形材化プロセスを用いずに液相から直接素形材を製造する低コスト・低環境負荷プロセスの構築に繋がるものである。このような技術は、新たな構造材料作製プロセスとして、学術的にも工業的にも開発意義の大きいものである。
