2010 Fiscal Year Annual Research Report
新機能Co基合金―その相安定性と工業材料への展開―
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19106012
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
石田 清仁 東北大学, 大学院・工学研究科, 教育研究支援者 (20151368)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大沼 郁雄 東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (20250714)
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| Keywords | 新機能材料 / 新機能材料 / 耐熱合金 / 磁気記録媒体 / 磁気記録媒体 / 生体材料 |
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| Research Abstract |
本研究では、Co基合金の熱力学・状態図データベース構築とそれに基づく耐熱材料・磁性材料・生体材料の開発を目的として行うが、本年度の研究実績概要は次の通りである。
Co基合金状態図データベース構築の一環として、Co-Ta2元系の相平衡を実験的に決定した。またCo-Al-WNi-Cr系の各2元系と3元系について熱力学的解析と計算を行った。γ'相やμ相、他の金属間化合物相、固相線、液相線も含めた解析を行い、その結果、Co-Al-W-Ni-Cr系についてγ'相を含めたCo-rich側の相平衡をシミュレーション出来るようになった。これらのデータベースを利用して合金設計を行い鋳造材がFSW(摩擦攪拌接合)のツール材と極めて良い特性を示す事を見出した。また鍛造用合金も試作してクリープ特性を調査した結果、現用のNi基スーパーアロイであるWaspaloyよりクリープ強度に優れる事が分かった。Co基垂直磁化膜の磁気異方性に及ぼす結晶構造、格子ひずみ、積層欠陥の密度等の影響を調べるために、Co、Co-Pt、Co-Pd薄膜を作製し、磁化測定を行った。hcp-Co(0001)、Co-Pt(0001)、Co-Pd(0001)とfcc-Co-Pd(0001)は、MgO(111)基板にRu(0001)10nmを下地層として製膜し、Co(1010)は、MgO(110)基板にCr(211)10nmを下地層として製膜した。生体材料としてASTM規格のF90材についてポーラス化を試み、表面は凸凹状の形状になったが内部までのポーラス化は困難であることがわかった。
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