オノ ナガト   Ono Nagato
  小野 長門
   所属   崇城大学  工学部 機械工学科
   崇城大学大学院  工学研究科 機械工学専攻
   崇城大学大学院  工学研究科 機械システム工学専攻
   職種   教授
分野ナノテク・材料
タイトルマグネシウム合金およびジュラルミンの変形と強さに関する結晶学的研究
シーズ名~金属の熱処理技術と材料試験評価、金属表面の光学顕微鏡観察~
キーワード軽金属、材料物性、結晶塑性、金属組織
研究シーズ概要人間生活を支える専門分野の代表的な3本柱として、エネルギー、情報(エレクトロニクス)、材料が挙げられます。従来から、機械工学が目指す優れたモノづくりには、材料の物性および強度などに関する基礎知識が必要不可欠です。小野研究室では、金属材料における「すべり」のメカニズム(多結晶金属での変形の仕組み)をマクロとミクロ・ナノ変形の結びつきを念頭において考察し、すべりの法則性を追求しています。また、基盤金属とその合金の強化機構、ならびに降伏挙動に寄与する強化因子を結晶塑性学の立場から定量評価しています。さらに、変形の素過程に基づく多結晶金属での疲労破壊機構を転位論的に解明するための基礎研究を行うとともに、形状記憶合金を用いたアクチュエータ設計に関する応用研究にも取り組んでいます。
利点・特長・成果実用金属で最軽量のマグネシウム合金は、地球環境負荷の低減、省エネルギー化や高効率化を目指す上で欠かせない材料です。この合金は、特に比強度やリサイクル性、電磁遮蔽性に優れているため、 自動車、航空機、パソコンおよび携帯電話に応用されるなど、循環型超軽量金属材料としての利用が拡大しています。また、近年の押出し技術の進歩や不燃性合金の開発・事業化に伴い、展伸マグネシウム合金の工業用部材への応用が高まっています。しかし、最密六方構造のマグネシウム合金は、変形異方性、塑性すべりと双晶変形の役割、微視組織と力学特性の関係、加工に伴う集合組織の形成に関して多くの課題が残っており、これらの問題の解明に取り組みながら材料強度を設計する必要があります。現在、小野研究室では圧延AZ系マグネシウム合金から溶体化および時効試料を作製して圧縮試験を行い、変形の素過程と組織変化を明らかにしています。さらに、AZ系合金の降伏強度の結晶粒径依存性と双晶や析出の関係を追及しています。一方、車両・航空機などに実用化されている7000系Al-Zn-Mg-Cu合金での析出強化の微視的律速機構についても検討しています。
その他の研究●銅および銅合金の微小変形におけるエッチピット観察
●形状記憶合金を用いたアクチュエーターの設計
●繊維強化プラスチックの強度評価
メッセージ(企業へ)環境負荷の低減を念頭に置いて、現在は軽金属材料の塑性変形および強化機構に関する物性論的な基礎研究をメインに行っています。これらの研究成果は、今後も新素材の創製や材料加工技術を発展させる上で多くの知見を提供することになります。さらに、短期間ながら防衛装備品の開発や米国で形状記憶合金を用いたアクチュエーターの設計にも携わった経験を活かし、地域の活性化に貢献できればと思います。