ポイント
- ３Ｄプリンティングで製造されたＴｉ－Ｚｒ－Ｎｂ－Ｍｏ－Ｔａハイエントロピー合金において、強度の向上をもたらすサブミクロンスケールの新しいセル界面構造を見いだしました。
- セル界面を構成する「転位ネットワーク」と「相分離」が相乗的に作用し、材料強度を大幅に向上させることが明らかになりました。
- 本成果は、３Ｄプリンティング法の特徴を生かしたミクロ構造制御により、従来にはなかった高性能金属材料を実現できることを明瞭に示しました。医療や航空宇宙分野など、特殊な環境下で使用可能な次世代金属材料の開発へとつながることが期待されます。
東京大学 大学院工学系研究科のチェン・ハン 特任研究員、江草 大佑 助教、阿部 英司 教授は、大阪大学 大学院工学研究科の中野 貴由 教授らによる研究グループと共同で、先進的な３Ｄプリンティングにより造形されたハイエントロピー合金（ＨＥＡ）において、材料強度の向上を実現するサブミクロンスケールの新しいセル界面構造を発見しました。この構造は、３Ｄプリンティングに特有の超急冷によって生じた材料内での「転位ネットワーク」と「相分離」とが相乗する効果によって形成され、それぞれが独立に導入された場合を超える新たな強度向上メカニズムとして働くことが明らかになりました。この研究成果は、３Ｄプリンティングを用いることで従来にはない新しいタイプのミクロ構造の制御が可能となることを示しており、次世代の高性能金属材料設計に新しい指針を提供します。医療や航空宇宙分野など、特殊な環境下での使用を可能とする材料開発に貢献することが期待されます。
本研究成果は、２０２５年３月１２日（現地時間）付で「Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ」に掲載されました。
本研究は、科学技術振興機構（ＪＳＴ） 戦略的創造研究推進事業 ＣＲＥＳＴ「革新的力学機能材料の創出に向けたナノスケール動的挙動と力学特性機構の解明」（研究総括：伊藤 耕三）における「カスタム力学機能制御学の構築～階層化異方性骨組織に学ぶ～」（研究代表者：中野 貴由）（課題番号：ＪＰＭＪＣＲ２１９４）の支援により行われました。
＜プレスリリース資料＞
- 本文 ＰＤＦ（７９１ＫＢ）
＜論文タイトル＞
- “Phase-separation induced dislocation-network cellular structures in Ti-Zr-Nb-Mo-Ta high-entropy alloy processed by laser powder bed fusion”
- ＤＯＩ：10.1016/j.addma.2025.104737
＜お問い合わせ先＞
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＜研究に関すること＞
江草 大佑（エグサ ダイスケ）
東京大学 大学院工学系研究科 助教
Tel：03-5841-7162
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stem.t.u-tokyo.ac.jp阿部 英司（アベ エイジ）
東京大学 大学院工学系研究科 教授
E-mail：abematerial.t.u-tokyo.ac.jp中野 貴由（ナカノ タカヨシ）
大阪大学 大学院工学研究科 教授
Tel：06-6879-7505
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＜ＪＳＴ事業に関すること＞
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科学技術振興機構 戦略研究推進部 グリーンイノベーショングループ
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