結晶塑性工学領域

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転位の動きを手がかりに、新材料を開発する。

結晶塑性工学領域（安田研究室）は、材料の「結晶構造」「材料物性」「塑性変形」をキーワードに、新しい構造や機能をもつ先進材料の開発を目指しています。
微視的な立場と巨視的な立場の両面から、材料の評価・解析・制御を行っています。
金属間化合物、セラミックス、アモルファスなどの新素材について、力学的・機能的な特性の評価と改善に取り組んでいます。
材料が変形している最中の組織の変化を、ミクロからマクロまでの尺度でリアルタイムに観察する「マルチスケールその場観察法」の確立もめざしています。

Research研究课题

原子配列や転位、面欠陥といったミクロの組織と、粒界構造や集合組織といったマクロの組織を制御し、結晶性材料に力学的・電気的・磁気的といった機能をもたせて新材料を開発しています。現在の具体的なターゲットは、高温耐熱材料、形状記憶・超弾性合金、永久磁石、溶接材料などです。

※示意图

航空機用TiAlタービンブレード↗

TiAl合金は軽量高強度で耐酸化性にも優れ、ジェットエンジンのタービンブレードに実用化されています。金属系の3Dプリンターである電子ビーム三次元積層造形装置で作る手法の確立を目指しています。

※示意图

ギガパスカル級の高温耐熱材料↗

Fe-Al-Ni、Fe-Al-Co合金で、母相と析出する化合物相の主すべり系の違いから、高温でもギガパスカル級の降伏応力が得られることを見出しました。この強化の仕組みを使う耐熱合金を開発しています。

※示意图

新しい超弾性合金の開発↗

超弾性は、大きく変形させても力を除くだけで形が戻る現象です。Fe3AlやFe3Gaの化合物では転位が可逆的に動くことで巨大な超弾性が現れ、その仕組みの解明と組織制御に取り組んでいます。

※示意图

Nd-Fe-B磁石の特性改善↗

ジルコニアセラミックスの超塑性の研究で培ったノウハウを活かし、熱間加工による集合組織の制御でNd-Fe-B磁石の特性改善に取り組んでいます。企業との共同研究も行っています。

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