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小久保 宏紀*; 太田 弘道*; 西 剛史*; 山野 秀将
no journal, ,
炭化ホウ素(B
C)とステンレス鋼(SS)の溶融混合物の粘度データはシビアアクシデント解析に必要不可欠である。本研究では、その粘度を計測するために、まず母合金であるSUS316Lを用いて、るつぼ回転粘度計を整備した。
喜多村 茜
no journal, ,
フッ素系高分子材料は、耐薬品性や電気絶縁性が高く、幅広い分野で価値の高い優れた特性を示すが、化学的安定性が高いがゆえに、一般的な微細加工技術が適用できない材料でもある。そのため我々は、放射線によって容易に分解される特性に着目し、イオンビームによる新しい微細加工技術の開発に取り組んできた。イオン注入法では、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)に対し、80keV-380keVで加速させた窒素分子イオンを使用した。照射量1
10
ions/cm
で表面は、芝生状の微小な突起が密集した構造となった。形状変化過程は、表面が削られることで芝生上構造となるトップダウン型であることがわかった。プロトンビーム描画法では、直径1
mに集束させた3MeVのプロトンマイクロビームを使用した。この手法では、ビームを、ある点(起点)から螺旋状に広がるように走査することで、起点を頂点とした多孔質の円錐が隆起するボトムアップ型の加工が行えた。大面積均一重イオンビーム照射法では、ポリフッ化ビニリデンに対し、雰囲気制御環境下で330MeVの均一Arビームを照射した。照射後はトラックエッチング技術を用いて、PVDF膜に穿孔を作製した。酸素雰囲気下での照射により、積極的に飛跡内へ親水性官能基を導入することで、エッチング処理時に飛跡内への溶液の浸透が促進され、強酸化剤(一般的に用いられるが膜に損傷を与える)を添加することなく、効率的に穿孔が形成できることがわかった。
金田 智寛*; 横山 賢一*; 石島 暖大; 上野 文義; 阿部 仁
no journal, ,
使用済核燃料再処理施設では、異種金属の機器を接続するためステンレス/タンタル(Ta)/ジルコニウム(Zr)の異材接合継ぎ手が使われている。これらの材料の内、TaとZrは水素ぜい化を生じやすい事が知られている。一方、接合部ではTaとZrは合金化しており、どちらの水素ぜい化特性に強く影響されるか明らかでは無い。そこで本研究では、Ta-Zr合金の水素ぜい化挙動を明らかにすることを目的とし、0.9%NaCl水溶液中で電気化学的手法により水素を吸収させたTa-50at%Zr合金について吸収された水素の状態、合金の機械的特性の変化、および破壊挙動を検討した。X線回折により水素吸収後合金中にZr水素化物が生成していることが確認された。また、Ta-Zr合金は引張試験で水素吸収による延性低下は示さなかった。一方で、引張試験後の電子顕微鏡観察により試験片表面ではZr水素化物に起因するぜい性割れが観察された。これは、表面でZrに水素が優先的に吸収され、内部まで水素が到達難にくいことを示すものであると考えられる。また、Ta-Zr合金はZrの水素ぜい化特性により強い影響を受けることを示唆すると考えられる。
都留 智仁; 山口 正剛; 板倉 充洋; Chrzan, D.*
no journal, ,
Tiは優れた比強度と耐熱・耐食性を持ち、構造材料や生体材料といった多くの用途に利用されている一方、純TiにおいてもJerkyすべりと呼ばれる転位挙動を示すなど特異な性質が知られている。本研究では、第一原理計算を用い多様なすべりを示す六方晶Tiに対して、転位運動の基礎的な特性を理解するともに、Ti合金で用いられる主要な添加元素としてAl, V, Feが
-Tiの転位構造に及ぼす影響を検討した。
板倉 充洋; 山口 正剛
no journal, ,
近年、計算機能力の向上に伴い鉄の転位の第一原理計算が多く行われるようになり、新しい知見が得られるようになってきた。特に転位芯の中心は原子構造が大きく歪んでおり弾性理論が使えないため、その構造や溶質原子による変化などの情報を得るには第一原理計算が必須となる。BCC金属のらせん転位やHCP金属の錐面転位は転位芯の原子構造に起因した独特な振る舞いが知られており、第一原理計算によってこれらの転位の性質が明らかになった。また転位と炭素, 水素などの相互作用も定量評価されてきており、特に炭素は鉄のらせん転位と強く結合し炭化物に近い原子構造となることが分かった。本発表では鉄鋼材料の降伏応力に直接影響する、刃状転位と炭素・窒素の相互作用を評価した結果を示す。
鈴土 知明; 都留 智仁; 長谷川 晃*
no journal, ,
タングステンは、高融点, 高スパッタリング抵抗, 低水素吸蔵などの性質により、核融合炉第一壁やダイバータ等のプラズマ対抗材として期待されている。しかしながら照射下では、いくつかの問題点が指摘されている。まず、核変換物質であるレニウムやオスミウムが照射誘起析出し、材料の延性を低下させる可能性があること。また、タングステン中の照射欠陥が水素同位体の捕獲サイトとなって、吸蔵量を増加させることなどがあげられる。ただし、レニウムの存在によって残留照射欠陥が減少し後者の問題点が軽減されることも実験的に指摘されている。本講演では、レニウムやオスミウムが照射欠陥とどのような相互作用を起こすのかを、計算科学手法と照射実験結果を用いて解析し、耐照射性タングステン材のために添加すべき元素について論ずる。