ナノポーラス金属の創製および空孔クラスタリング機構の解明

纳米多孔金属的创建和空位聚集机制的阐明

• 批准号: 02J20074
• 负责人: 原口 友秀
• 金额: $ 5.76万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J20074/
• 关键词: 国際研究者交流; ナノポーラス金属; 空孔クラスタリング; 金属間化合物; B2型金属間化合物

1.ナノポーラス金属おける水素吸収特性の評価大量の空孔を凍結し、その後の熱処理によって多数のナノポアーを形成することが明らかとなっている急冷凝固B2FeAl合金を用いて水素吸収能におけるナノポアーおよび原子空孔の影響について評価を行っている。(1).高感度水素圧力変化測定装置の構築水素吸収量の測定法として印加水素圧の変化を測定する方法(Volumetry)が一般的である。原子空孔やポアーと水素の相関を調査するにあたり通常の測定装置を用いた場合には水素圧変化が微小であることが予想された。そこで高感度で水素圧力の変化を検出できる測定装置を新たに構築した結果、上述の測定にも耐えうる所望の性能を有した測定装置の構築に成功した。(2).FeAl合金の水素吸収能におよぼす原子空孔の影響急冷凝固FeAlリボン(凍結空孔濃度2.5%)に対して上記測定装置を用いて、室温下、約2mbarの水素圧における水素吸収量を測定した結果、1金属原子あたり0.03(3%)以上([H]/[M]>=0.03)の水素を吸収することを見出した。この値は上記の測定条件において通常の金属材料から予想される量の数千倍にあたり、1原子空孔あたり1水素原子以上が吸収されたことを意味している。2.FeAl単結晶における過飽和空孔の緩和挙動の評価昨年度より継続している陽電子消滅測定に加え透過型電子顕微鏡を用いた組織観察を併用した結果、単結晶材においては高温からの急冷後に中間温度領域で熱処理を加えた結果、<100>転位によって形成される転位ループを形成しながら<100>転位密度が増加することを突き止めた。またこの転位ループは通常考えられている1原子層の欠落によって生じるものではなく、{100}面におけるFe層とAl層の2原子層が同時に欠落することによって形成されていることを見出し、これまでにはない点欠陥挙動の提唱をおこなった。

1. Evaluation of water absorption characteristics of rapidly solidified B2FeAl alloy with high water absorption energy and influence of atomic voids. (1). The method for measuring the absorption of water in the construction of a high-sensitivity water element pressure measurement device is simple. The atomic pore size of the water element is usually measured in small quantities. A new measuring device was constructed for the measurement of high sensitivity and high resistance. (2) Effect of atomic voids on water absorption energy of FeAl alloy during quenching solidification FeAl alloy (frozen void concentration 2.5%). The water absorption amount measured at room temperature and water pressure of about 2 mbar was 0.03 (3%) or more ([H]/[M]>= 0.03). The measurement conditions are usually thousands of times higher than those of ordinary metal materials. 2. Evaluation of the relaxation of supersaturated pores in FeAl single crystals. The results of the combination of transmission electron microscopy and tissue observation. The results of heat treatment in the intermediate temperature region after quenching. The formation of the site. The increase of the site density.<100><100>In general, the formation of the Fe layer and the Al layer in the {100} plane occurs at the same time as the formation of the Fe layer.

项目成果

T.Haraguchi: "Relaxation Process in Quenched-in Vacancies during Annealing in B2 FeAl Single Crystals"Materials Science Forum. 445-446. 99 (2003)

T.Haraguchi：“B2 FeAl 单晶退火过程中淬火空位的弛豫过程”材料科学论坛。

T.Haraguchi: "Determination of density and vacancy concentration in rapid solidified FeAl ribbons"Intermetallics. 11. 707 (2003)

T.Haraguchi：“快速凝固 FeAl 带中密度和空位浓度的测定”金属间化合物。

T.Haraguchi: "Nanoporous Behavior Induced by Excess Vacancy Clustering in Rapidly-Solidified B2 FeAl Ribbons"Defect Properties and Related Phenomena in Intermetallic Alloys, MRS Symp.Proc.. (In print). (2004)

T.Haraguchi：“快速凝固 B2 FeAl 带中过量空位簇引起的纳米孔行为”金属间合金中的缺陷属性和相关现象，MRS Symp.Proc.（印刷中）。

T.Haraguchi: "Nanopore Formation in B2 Iron Aluminide by Vacancy Clustering"Surface Engineering in Materials Science II, TMS. 10 (2003)

T.Haraguchi：“通过空位聚集在 B2 铝化铁中形成纳米孔”材料科学表面工程 II，TMS。