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極低温で利用できる巨大弾性バルク合金の開発　－水素社会を支える金属シール材料－

开发可在极低温度下使用的巨型弹性块状合金 - 支持氢社会的金属密封材料 -

基本信息

批准号：
22K14498
负责人：
許勝
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度では、室温巨大弾性歪を示すCu-Al-Mn単結晶合金試料に対して、J-PARCでのその場中性子回折実験結果を解析し、試料内部の結晶学的な変化を調査した。その結果、Cu-Al-Mn合金における大きな可逆歪みの本質は、形状記憶合金の「擬弾性変形」を引き起こすマルテンサイト変態と関係なく、母相の体心立方構造を保ったまま可逆的な格子歪みが生じた真の弾性変形であることがわかった。また、合金単結晶の室温弾性定数を測った上で、様々な主要方位を有する単結晶試験片の引張試験を行った。その結果、<100>方位近傍では巨大弾性歪みと応力―歪み関係の非線形性を見出したが、<110>及び<111>方位では普通の弾性挙動である線形かつ小さな弾性変形が確認された。このことから、本合金における室温巨大弾性歪現象は立方晶の低い正方晶せん断弾性率と関連していることが判明した。さらに、第一原理計算とランダウ理論に基づいた解析も行って、エネルギー論観点からその非線形巨大弾性歪現象は格子非調和性によるものがわかった。以上の結果により、大きな弾性歪みを生じさせるために、<100>方位を有する単結晶が不可欠であることがわかった。<100>単結晶の作製のために、一方向凝固とサイクル熱処理の組み合わせという手法を提案した。また、異常粒成長を利用した大きな単結晶材の作製を効率化させるために、サイクル熱処理条件の最適化試験を行った。その結果、サイクル熱処理の冷却・加熱速度を遅くすることで異常粒成長現象を生じやすいことがわかった。最適化した熱処理条件を利用して6cm程度長さの板状<100>単結晶試験片の作製は比較的容易に出来た。

This year's temperature, room temperature and large temperature anomalies show that the Cu-Al-Mn crystal alloy materials, the neutrons in the J-PARC alloy market, the results of the analysis, and the results of the crystallization of the materials. The results show that the shape memory alloy of Cu-Al-Mn alloy, the shape memory alloy, the shape, the shape, the shape According to the results of the alloy and the alloy, the room temperature property is determined by the temperature, and the main orientation of the alloy is in the main direction of the room temperature. The results show that there is a huge sexual distortion force in the vicinity of the & lt;100> azimuth-the non-figurative location of the radar, the lt;110> and the lt;111> azimuth, the normal movement and movement of the camera, the small shape of the camera, the confirmation of the error. The temperature of this alloy is very large at room temperature. It is like a cube crystal, a low cube crystal, a cube crystal, a low cube crystal, a cube The first principle calculation is based on the analysis of the lines and points in the calculation of the first principle and the analysis of the lattice and the sex. The above results show that there are errors in the direction of & lt;100>. The results show that you must not owe them to you. & the lt;100> results show that the method is effective, and the one-way solidification system is used in order to make a proposal. The growth of normal grains and grains is optimized by the use of crystal materials, such as temperature, temperature and temperature. The results show that the cooling rate is very high, and the constant grain growth rate is similar to that of normal grain growth. The most efficient method is to make use of the high degree of 6cm to increase the shape of the plate-lt;100> crystal test chip to make it easy to compare.