自動車・航空機応用のためのＢＮナノチューブと低密度金属による超軽量高強度材料開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23310082
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ナノ材料・ナノバイオサイエンス
• 研究機関: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: DMITRI Golberg 独立行政法人物質・材料研究機構, 国際ナノアｰキテクトニクス研究拠点, ユニット長 (80354405)
• 研究分担者: 板東 義雄 (独)物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 最高運営責任者 (10344433)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 複合材料 / 低密度金属 / 電子顕微鏡 / ナノチューブ / 機能的機能

研究概要

放電プラズマ焼結(SPS)法や高圧ねじり加工(HPT)法と呼ばれる粉末焼結法により、ナノチューブの含有率を5 wt%(すなわち9.7 vol%)に上昇させたアルミニウム(Al)/窒化ホウ素ナノチューブ(BNNT)複合材料を作製した。
3.0 wt%のBNNTを含有したAl-BNNT試料の値は、HPT法で作製した純粋なAlの試料の90 MPaに比較して、2倍以上の190 MPaに達した。また、本試料の室温における最大引張強度が、BNNTを含有しないHPT法で作製したAl試料の~200 MPaに比較して、1.5倍の~300 MPaに達することが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] Powder metallurgy routes toward aluminum/boron nitride nanotube composites, their morphologies, structures and mechanical properties (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi M., Meng F., Firestein K., Tsuchiya K., Golberg D.
  • 雑誌名: J. Mater. Sci. & Eng. A. 巻: 604 ページ: 9-17
  • DOI: 10.1016/j.msea.2014.2.086
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication and characteristics of melt-spun Al ribbons reinforced with nano/micro-BN phases (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi M., Bernhardt J., Faerstein K., Shtansky D., Bando Y., Golovin I.S., Sinning H.R., Golberg D.
  • 雑誌名: Acta Mater. 巻: 61(20) ページ: 7604-7615
  • DOI: 10.1016/j.actamat.2013.08.062
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis, structural analysis and in situ TEM mechanical tests on individual aluminum matrix/boron nitride nanotube nanohybrids (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi M., Tang D.M., Zhi C.Y., Bando Y., Shtansky D., Golberg D.
  • 雑誌名: Acta Mater. 巻: 60 ページ: 6213-6222
  • DOI: 10.1016/j.actamat.2012.07.066
  • 査読あり
• [学会発表] In situ TEM for nanomaterail property studies : advances and challenges (Keynote lecture) (2013)
  • 著者名/発表者名: Golberg D.
  • 学会等名: China Nano-2013
  • 発表場所: Beijing
  • 年月日: 2013-09-06
• [学会発表] Boron nitride nanotubes : past, present and future (2012)
  • 著者名/発表者名: Golberg D.
  • 学会等名: 12th International Conference on the Science and Technology of Nanotubes
  • 発表場所: Brisbane Convention Center, Queensland, Australia
  • 年月日: 20120624-29
  • 招待講演
• [学会発表] Diverse inorganics for various energy applications (2012)
  • 著者名/発表者名: Golberg D.
  • 学会等名: MRS Spring Meeting
  • 発表場所: San-Francisco, USA
  • 年月日: 2012-04-09
  • 招待講演
• [図書] "Heterogeneous nanotubes", in "Carbon Meta-nanotubes: synthesis, properties and applications", ed. M. Monthioux (2011)
  • 著者名/発表者名: Golberg D., Terrones M.
  • 総ページ数: 323-409
  • 出版者: Wiley & Sons(doi:10.1002/9781119954743)
• [備考]
  • URL: http://www.nims.go.jp/units/u_nanotubes/index_e.html
• [産業財産権] 窒化ホウ素ナノチューブの製造方法 (2011)
  • 発明者名: 板東義雄, Zhi C.Y., Golberg D.
  • 権利者名: 独立行政法人物質・材料研究機構
  • 産業財産権番号: 4817103
  • 取得年月日: 2011-09-09