電磁振動プロセスによるバルク金属ガラスの開発

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金属ガラスは、高強度、高耐食性、高靭性、低ヤング率などの機能特性を併せ持つ高性能材料であるが、現在の製法では急冷法にたよっており、実用材として利用するためには、構造材としての大きさが得られていない。そこで、本研究では、凝固中の金属材料に、交流電場と直流磁場を同時に印加し、電磁振動力を付与することにより、さしたる急冷操作を行うことなく、バルクの金属ガラスを創製する技術の開発を行った。具体的には、(1)電磁振動下で金属ガラスの形成状態を明らかにすることと、(2)微細なナノ結晶を分散させた金属ガラス複合材料の形成状態を明らかにすることの、二つの観点から金属ガラスの形成に及ぼす電磁振動プロセス因子の影響などを調べた。(1)電磁振動下で金属ガラスの形成状態を明らかにすることについては、(1)金属ガラス相を形成する合金系候補の選定、(2)金属ガラスの形成に及ぼす電磁振動に関するプロセス因子の影響の調査、(3)得られた金属ガラスのXRD、SEMによる構造解析、(4)金属ガラス相形成を促進する因子に関する解析、(5)得られた金属ガラス材料の機械的特性の測定などを行った。(2)微細なナノ結晶を分散させた金属ガラス複合材料の形成状態を明らかにすることについては、(1)ナノ結晶分散金属ガラスの候補合金系の選定、(2)ナノ結晶分散金属ガラスの形成に及ぼす電磁振動に関するプロセス因子の影響の調査、(3)得られたナノ結晶分散金属ガラスのXRD、SEMによる構造解析、(4)ミクロ組織に及ぼす電磁振動プロセス因子の解析、(5)得られた金属ガラス複合材料の機械的特性の測定などを行った。