塑性加工塑性加工− 24 −キーワード連絡先メールアドレスキーワード連絡先メールアドレス［応用分野］鳥取大学 工学部機械物理系学科 准教授［応用分野］早稲田大学 基幹理工学研究科 教授AF-2019015-B2一般研究開発助成AF-2019016-B2一般研究開発助成塑性加工熱電変換材料，熱間押出し，メカニカルアロイングonda@tottori-u.ac.jp板材成形，サーボプレス，シミュレーション板材成形，応力緩和，粒界面積suzuki-s@waseda.jp音田 哲彦鈴木 進補廃熱発電可能な熱電変換材料として単結晶で高い熱電性能を示すSnSeに、組織の微細化による熱伝導率低下と結晶配向の観点から、メカニカルアロイング(MA)による微細粉末合成、さらに応力負荷焼結プロセスの放電プラズマ焼結(SPS)あるいはせん断応力の生じる熱間押出し加工による緻密化プロセスを適用させ多結晶バルク体を作製した。合金粉末はMAにより合成された。SPS試料は加圧方向と平行にa軸が配向しており、押出し材では押出し方向と垂直にa軸、平行にb軸が配向しており、成形試料に結晶異方性を付与できた。合成温度が500℃までのものは微細な組織で緻密であった。両試料のゼーベック係数、電気抵抗率、熱伝導率に高温では大きな違いはなく、特に500℃ではその差はほとんどなくなっていたが、SPS試料の熱伝導率がわずかに小さいため無次元性能指数は高い値となった。金属材料の粒径が応力緩和挙動に与える影響を定量的に明らかにし，粒界が応力緩和挙動に影響を与えるメカニズムを解明することを目的として研究をおこなった．純銅を試料とし，熱処理にて粒界面積を様々に振った粗大粒材に加え超微細粒材，単結晶材の引張試験片を用いて応力緩和試験を行い，以下の知見を得た．1) 粒界面積の増加に伴い，応力緩和速度と内部応力は増加する．ただし<100>単結晶では引張方位の影響の方が大きく多重すべりにより加工硬化が大きくなり，他の粒界面積範囲における応力緩和速度，内部応力の増加傾向よりも高い値を示す．2) 上記の増加傾向に関して，粗大粒材の範囲では応力緩和速度と内部応力は粒界面積の平方根に対し線形的に増加する．ただし粒界すべりや転位源の枯渇が生じる超微細粒材の範囲では線形傾向を下回る．MA合成ナノ粉末を用いた熱間押出し高配向性SnSe熱電変換材料の開発板材成形時の応力緩和挙動に粒界面積が及ぼす影響
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