| 研究課題/領域番号 |
21K18837
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分26:材料工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 大阪大学 (2022-2023)
国立研究開発法人産業技術総合研究所 (2021) |
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研究代表者 |
篠崎 健二 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (10723489)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| キーワード | ガラス / 破壊靭性 / ナノ粒子 / 応力集中 / ナノ力学 / 延性賦与 / 脆性ー延性転移 / ナノインデンテーション |
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| 研究成果の概要 |
ガラスの割れは社会的にも問題となっている未解決の材料の課題である。従来のコンポジットや化学強化・物理強化のアプローチとは一線を画する新しい靭性向上のアプローチとしてガラスの延性賦与による特異応力場の散逸を提案した。例えば、金属ナノ粒子分散させることで、0.5vol%などのごく微量の添加であっても塑性の効果が発現し、き裂先端の応力集中を塑性変形により緩和することで破壊靭性が向上することを提案した。本研究を通して破壊靭性を3倍にすることに成功し、世界トップレベルの破壊靭性をごく微量の添加物で、ある程度大型化、量産化にも適するプロセスにより実現した。
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| 自由記述の分野 |
無機材料工学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
材料組織に力学的不均質性を導入することで材料の靭性や強度が向上することを提示した。これはガラスのみならず、様々な材料において強い材料を開発する道筋を提示する者である。さらに，産業上、社会上もガラスの割れの問題は大きい。本課題により提示された高靭性ガラスは、従来のアプローチによるガラス物性の限界を突破するものであり、われの根本的解決につながると期待される。ガラスの軽量化を加速し、モバイルや車両などのさらなる軽量化を加速するだけでなく、機械加工性の向上なども期待され、ガラスが使える場面が広がり部材のロングライフサイクル・リユース・リサイクル性向上などを通してSDGsにも貢献することが期待される．
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