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加治 芳行; 都留 智仁; 渋谷 陽二*
Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1215, 6 Pages, 2010/10
本研究では、粒界の代表的な例として、対応(CSL)粒界,小角度(SA)粒界及びランダム粒界の3タイプについて検討した。最初に、CSL粒界の粒界エネルギーと原子配置について第一原理密度汎関数法(DFT)と原子埋め込み法(EAM)を用いて評価した。その後、SA及びランダム粒界を同じEAMを用いて構築し、その基礎特性を離散転位動力学モデルとボロノイ多面体解析手法により評価した。その結果、CSL及びSA粒界の応力分布は、粒界コア周辺に局所化していることがわかった。それに対して、ランダム粒界は、五角形面を多く持つ多面体で校正されており準結晶に近い、CSL粒界等とは全く異なる構造を示すことがわかった。
田中 康介; 逢坂 正彦; 黒崎 健*; 牟田 浩明*; 宇埜 正美*; 山中 伸介*
Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1215, p.95 - 100, 2010/10
MOX燃料にAm及びFPを添加した模擬低除染MOX試料を従来の粉末冶金技術を用いて調製し、TG-DTAにより酸素ポテンシャルを測定した。その結果、低除染MOX燃料はFPを含まない燃料よりもわずかに酸素ポテンシャルが上昇することがわかった。また、燃焼度の進展とともに酸素ポテンシャルが上昇することを確認した。
-O ( = Mo or U) ternary compounds徳島 ニ之*; 田中 康介; 黒崎 健*; 儀間 大充*; 牟田 浩明*; 宇埜 正美*; 山中 伸介*
Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1215, p.151 - 156, 2010/10
ホットプレス及び放電プラズマ焼結(SPS)により製造したCs
MoO
及びCsUOの熱伝導率を測定した。その結果、これらの熱伝導率はUO及びMOX燃料に比べ低い値となることがわかった。
Ce
)O
逢坂 正彦; 田中 康介; 三輪 周平; 黒崎 健*; 宇埜 正美*; 山中 伸介*
Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1215, p.199 - 203, 2010/10
熱重量分析法により1173及び1273Kにおける(ThCe)Oの酸素ポテンシャルをO/M比の関数として実験的に決定した。(ThCe)Oの酸素ポテンシャルはO/M比が増加するにつれて増大し、O/M=2付近で急激な上昇が見られた。これらの特徴は蛍石構造を有する酸素不定比アクチニド二酸化物に典型的に見られるものであった。(ThCe)Oの酸素ポテンシャルは、Ceの平均価数に対してプロットした場合、同等な値であった。
鈴土 知明; 山口 正剛; 蕪木 英雄; 海老原 健一
Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1215, 7 Pages, 2010/10
第一原理計算法とオブジェクトキネティックモンテカルロ法を組合せて、照射下におけるヘリウム空孔クラスター形成研究を行った。対象とした材料はbcc鉄及びfcc鉄であり、これらはそれぞれフェライト・マルテンサイト鋼及びオーステナイト鋼の代替材料である。第一原理計算では点欠陥に移動エネルギーやヘリウムや空孔のそれらのクラスターからの分離エネルギーを計算して、オブジェクトキネティックモンテカルロ計算の入力パラメータとした。われわれは特にヘリウム注入などの高ヘリウム生成の照射条件でのシミュレーションに注目した。そしてクラスター形成や空孔,格子間原子やヘリウム原子などの点欠陥の行き先を追跡した。その結果、カスケード内のクラスター形成を無視した場合、2つの結晶間で点欠陥の移動エネルギーが著しく異なるにもかかわらずヘリウム空孔クラスター形成については大きな違いがないことがわかった。
八巻 徹也; 山本 春也; 箱田 照幸; 越川 博
Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1217, p.151 - 157, 2010/07
本研究では、電子線や
線,X線などの放射線にはない高エネルギーイオンビームによる高密度な電子励起効果を利用して、ナノ微粒子の表面を改質・制御し、固体高分子形燃料電池に応用可能な酸素還元触媒を作製することを試みた。実験ではまず、グラッシーカーボン上にスパッタ法により作製したPt系金属のナノ微粒子を試料として、380keV, 10MeVのプロトンビームを照射した。サイクリックボルタモグラフィーによって電気化学的特性を評価した結果、より低エネルギービームの照射により触媒活性の表面積が増大することが見いだされた。この結果に対しては、電子顕微鏡などの結果から粒径変化による活性向上ではないことが明らかになり、高LETイオンビーム励起と量子化されたナノ微粒子の表面電子系とが結合したことによる局所的な構造変化が原因と考えられる。
鈴土 知明; 蕪木 英雄; 板倉 充洋
Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1225E (Internet), 7 Pages, 2010/00
亜結晶成長を研究するために3次元のモンテカルロ法を応用したシミュレーションを行った。われわれは異なった平均粒界方位差を入力した幾つかのケーススタディを行った。その結果、異常粒成長が比較的大きな平均方位差を入力した場合に観測された。その他のケースではよく知られた指数関数的な挙動となり、その指数は入力した平均方位差にかかわらずほぼ4.4になった。ほかに、粒成長によって方位差分布が自己相似的に変化することが確認された。
門吉 朋子; 蕪木 英雄; 板倉 充洋; 山口 正剛
no journal, ,
The hydrogen embrittlement has been known for over a century when metals are under corrosive, welding, and irradiation conditions, however, its mechanism has not yet been precisely identified. It is empirically established that steels are susceptible to hydrogen embrittlement as the tensile strength exceeds approximately 1 GPa. In particular, it is shown in recent experiment of high strength steels that a clear crossover in fracture mode from quasi-cleavage to intergranular fracture is observed as a function of charged hydrogen bulk concentration. Here, we concentrate on studying the grain boundary embrittlement of 
-iron in the high hydrogen concentration region. Molecular dynamics method is mainly employed to study decohesion properties of a 
3 grain boundary in the presence of hydrogen. A newly developed empirical potential of Fe-H is used based on the empirical Fe potential.
板倉 充洋; 蕪木 英雄; 山口 正剛; 海老原 健一
no journal, ,
鉄の粒界への水素の偏積と拡散を応力解析と組合せて水素脆化割れのシミュレーションを行った。分子動力学計算を元にして開発した、亀裂先端で拡張された特殊な有限要素を用いることで空間スケール10マイクロメートル、時間スケールで数時間という大きなスケールの計算を行うことができた。そして実験で観察される水素が少ない場合の数時間という破断時間を再現することができた。
町田 晃彦; 齋藤 寛之; 片山 芳則; 青木 勝敏
no journal, ,
Synchrotron radiation (SR) X-rays experiments are powerful and useful for understanding the chemical and physical properties of hydrogen storage materials. SR X-rays enable us to investigate the structural and electronic properties of materials that change often dramatically on hydrogenation and/or dehydrogenation. We have made SR X-ray diffraction measurements for aluminum-hydrogen system at hydrogen pressures up to 10 GPa and temperatures up to 800
C, and observed for the first time the hydrogenation and dehydrogenation reaction process of aluminum.
