「微小機械試験と精密構造解析による硬質脆性材料の変形機構解析」
京都大学 大学院工学研究科 材料工学専攻　岸田 恭輔 教授

複雑な結晶構造を有するセラミックス材料(炭化物、窒化物、酸化物、硼化物)や金属間化合物材料(Laves相、σ相、μ相など)は非常に高強度ではあるが通常の変形条件では室温付近で脆性的な性質を示す、いわゆる硬質脆性材料である。これらの硬質脆性材料はステンレス鋼、耐熱合金やハイエントロピー合金にける強化相として重要であるが、その力学特性、塑性変形機構の詳細についてはいまだ不明な点が多い。講演者は近年、新しい力学特性評価法である単結晶マイクロピラー圧縮試験法を用いることにより、遷移金属炭化物やσ相をはじめとする各種硬質脆性材料の室温における活動すべり系とそれらの臨界分解せん断応力の同定に成功した。また原子分解能STEMによる転位芯構造解析ならびに第一原理DFT計算による一般化積層欠陥エネルギーの計算を合わせて行うことを通じて、複雑な結晶構造(各格子点に2つ以上の原子からなる原子集団が配置された構造)を有する硬質脆性材料中において転位が運動するすべり面や分解様式についての様々な新しい知見を得ている。本講演では、マイクロピラー圧縮試験法と精密な転位構造解析により明らかにした各種硬質脆性材料の室温塑性変形に関する最新の研究成果について紹介する。

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