| 研究課題/領域番号 |
63550471
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| 研究機関 | 茨城大学 |
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研究代表者 |
市村 稔 茨城大学, 工学部, 助教授 (20007636)
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| 研究分担者 |
篠嶋 妥 茨城大学, 工学部, 助手 (80187137)
今林 守 茨城大学, 工学部, 教授 (10007601)
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| キーワード | 準結晶 / 水素拡散挙動 / 真空加熱抽出法 / 計算機シュミレ-ション / ヘンリ-・エルザ-型モデル |
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| 研究概要 |
初年度にAI-Cu合金の水素拡散挙動の測定を終え、今年度はAI-Cu-Fe系準結晶を作製し、その水素拡散挙動を真空加熱抽出法により測定した。また、準結晶の構造とその中での拡散挙動を明らかにするために計算機シミュレ-ションを行った。
1.準結晶の作製と水素挙動の測定
AL_<65>Cu_<20>Fe_<15>準結晶を、高周波溶解炉による溶解・炉冷凝固により作製した。試料の温度は本補助金にて購入した赤外線放射温度計で測定した。できた試料の一部を粉末にし、X線回折パタンをとり、準結晶相の存在を確認した。残った試料から水素測定用の円柱状試料をグラインダ-加工にて仕上げ、水素チャ-ジ後、試料に含まれる水素の抽出曲線を測定し、水素溶解度(S)と水素拡散係数(D)を求めた。その結果、S=0.125(cc/100g・〓atom)、D=7.4x10^<-2>・exp{-59.6(kJ)/RT}(cm^2/sec)となった。純アルミニウムと比較してSは高く、Dは低下することが明らかにされた。
2.準結晶の構造と拡散挙動の計算機シミュレ-ション
構造モデルの構築については、分子動力学法によりヘンリ-・エルザ-型モデルの妥当性を確認しているが、今年度はさらに進めて融解挙動についても調べた。2次元モデルについてその融点が無次元化温度で0.28程度であること、また3次元モデルではその安定性がさらに高くなって融点も1.3程度になることがわかった。別の観点からのアプロ-チも試みている。すなわち、射影法を利用した準結晶成長のシミュレ-ションと、モンテカルロ法を用いた準周期構造中でのトレ-サ-原子の拡散挙動の研究である。特に拡散挙動については、実験と直接比較することはできないものの、拡散係数が結晶構造の場合よりも低下することが計算からも明らかになった。
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