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プレスリリース

超高温モシブチック合金の凝固過程を解明 ー黒体放射を利用した新規超高温熱分析装置の開発と浮遊法による凝固過程のその場観察手法の確立

発表のポイント

  • 地球温暖化の観点から熱機関の高効率化が求められており、熱機関部材(タービンブレード等)の高温化が有効な手段として注目されている。
  • 今回、黒体放射を利用した2000 ℃以上で計測可能な超高温熱分析装置を開発。
  • 次世代超高温材料として期待されるモシブチック合金(モリブデンを主成分とし、シリコン、ボロン、チタン、炭素などを含む合金)の凝固過程の熱分析やその場観察などに成功。
  • 今後、さまざまな超高温材料の熱分析が可能になり、超効率エネルギー変換材料の開発や超高温場制御を行うことなどが期待される。
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    概要

     東北大学多元物質科学研究所の福山博之教授、大塚誠准教授と同大学院工学研究科知能デバイス材料学専攻の吉見享祐教授の共同研究グループは、黒体放射を利用した、2000 ℃以上の温度でも計測可能な超高温熱分析装置を開発し、次世代の超高温材料として期待されるモシブチック合金(モリブデンを主成分とし、シリコン、ボロン、チタン、炭素などを含む合金)の凝固過程の熱分析に成功しました。また、電磁浮遊させた溶融モシブチック合金の冷却過程の直接観察と、固相‐液相共存状態から急冷した試料の内部組織観察から、複雑な凝固過程を解明しました。この成果は、超高温モシブチック合金の組織制御に対して有用な知見であり、実用化の際に問題となる種々の材料特性の向上につながります。
     本研究は、科学技術振興機構(JST)戦略的創造研究推進事業先端的低炭素化技術開発ALCA(研究代表者:吉見享祐)の支援によって行われました。また、本研究成果は、2019年10月21日10時(英国時間)に英国科学雑誌 Scientific Reports(電子版)に掲載されました。
    プレスリリース本文(PDF)

    20191018_PressRelease_MoSiBTiC

    電磁浮遊した溶融モシブチック合金の凝固過程のその場観察(合金上部から観察)。 浮遊しているモシブチック合金が凝固する過程で複数の固相の晶出および、晶出に起因する多段階の復熱現象が観察された。

    論文情報:
    “Study of solidification pathway of a MoSiBTiC alloy by optical thermal analysis and in-situ observation with electromagnetic levitation”
    (光学的熱分析と電磁浮遊法におけるその場観察によるMoSiBTiC合金の凝固パスに関する研究)
    Hiroyuki Fukuyama, Ryogo Sawada, Haruki Nakashima, Makoto Ohtsuka, and Kyosuke Yoshimi
    Scientific Reports, 9, Article number:15049(2019).
    DOI: 10.1038/s41598-019-50945-z
     
    関連リンク:
    高温材料物理化学研究分野(福山研究室)
    東北大学
    国立研究開発法人 科学技術振興機構(JST)

    問い合わせ先

    (研究に関すること)
    東北大学 多元物質科学研究所
    担当:教授 福山 博之
    電話:022-217-5178
    E-mail:hiroyuki.fukuyama.b6*tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)

    (報道に関すること)
    東北大学 多元物質科学研究所 広報情報室
    Tel:022-217-5198
    E-mail:press.tagen*grp.tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)

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