ポーラスバルク金属ガラスの創製と性質

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バルク金属ガラスにポロシティを導入することによって、軽量性や大表面積特性を付加し、バルク金属ガラスを高機能化することを目的として研究を行った。具体的な研究成果およびその意義、重要性は以下のとおりである。(1) Zr-Nb-Al-Ni-Cuオープンセル型ポーラスバルク金属ガラスの創製Zr-Nb-Al-Ni-Cu合金をLa_2O_3の粉末焼結体に含浸急冷後、0.5mol/l硝酸に浸漬することで、ポーラスバルク金属ガラスを作製した。本材料は内部に直径約50μmの連結ポアを無数に有したオープンセル構造を有していた。ポアの導入によって更なるヤング率の低減と、表面凹凸組織が得られ、また、擬似生体液中で不働体化することも明らかにした。これらの研究成果はポーラス金属ガラスを生体材料として応用できる可能性を示している。(2) 液相分離法を利用したポーラス金属ガラスおよび金属ガラスナノ構造体の創製Zr-(希土類)-Al-Ni合金の液相分離現象を利用してZr-Al-Ni/希土類-Al-Niの二相金属ガラスを作製し、希土類-Al-Ni金属ガラス相を選択腐食処理することによってZr基ポーラス金属ガラスを作製した。得られたポーラス金属ガラスは合金組成、冷却速度(試料厚さ)、急冷時の溶湯の加工履歴によってナノからミクロンに及ぶオープンセル構造、ワイヤ構造、粒子構造を有していた。これらの金属ガラス構造体は金属ガラスを用いた電極、分離膜、触媒などへの応用の可能性を秘めている。