2005 Fiscal Year Annual Research Report
金属ガラスの過冷却液体の変形・粘性と成型加工プロセス
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15074216
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
河村 能人 熊本大学, 工学部, 教授 (30250814)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
早乙女 康典 群馬大学, 大学院工学研究科, 教授 (90143198)
安仁屋 勝 熊本大学, 理学部, 教授 (30221724)
山崎 倫昭 熊本大学, 衝撃極限環境研究センター, 助手 (50343885)
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| Keywords | 過冷却液体 / 粘性 / 変形挙動 / 超精密加工 / フラジリティ / 超塑性 / 接合 / アモルファス固体 |
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| Research Abstract |
1.変形と粘性
(1)金属ガラス形成液体の粘性の温度依存性は、融体を構成する構造単位間の結合エネルギーとその配位数で記述できることを示した。また、融合の強さを表すパラメータとその揺らぎを表すパラメータの間には、ガラス系に依存しない関係があること、粘性流動が生じるには構造単位約8個分の結合エネルギーに相当するボンドを切断する必要があること等をモデル計算から示した。
(2)Zr_<55>Al_<10>Ni_5Cu_<30>金属ガラスの衝撃圧縮変形挙動を調査した結果、ユゴニオ弾性限界での粒子速度は0.18km/sであり、ユゴニオ弾性限界応力は約6.1GPaであることがわかった。また、衝撃圧縮誘起の相転移が観察され、その相転移での粒子速度は0.38km/sであり、相転移圧力は14GPaであることが明らかになった。
2.成型加工プロセス
(1)金属ガラスの過冷却液体を利用したナノ形状転写加工においては、粘性係数と共に金型との接触挙動が重要であり、高粘性領域でのその挙動を明らかにした。超急速加熱下の低粘性挙動を利用した電磁成形を試みた結果、負荷時間ならびに加工工具との接触時における冷却挙動が重要であることが明らかになった。また、干渉光学系によるリソグラフィー・電鋳法および集束イオンビーム加工法により数百nm〜50nmのナノ金型を創製し、成形加工を行い、金属ガラスの有用性を実証した。
(2)過冷却液体の超塑性を利用した金属ガラスと結晶材料との摩擦接合では、Pd_<40>Ni_<40>P_<20>金属ガラスと結晶質Mg合金との摩擦接合を試みた結果、AZ31、AZ61、AZ91、AM50合金と接合できることが明らかとなった。
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Research Products
(16 results)
