【材料】微量の硫黄元素によって金属のニッケルが割れやすくなるメカニズムを解明=原研
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◆KzI.AmWAVE @Hφ=Eφ ★ :
05/02/01 23:51:38 ID:??? 金属材料は大きさが数十ミクロン程度の結晶の粒(結晶粒)の集合体であり、その結晶粒同士の
境界は結晶粒界と呼ばれる。結晶粒の中に含まれる微量の不純物元素が結晶粒界に集まり金属材料が
割れやすくなるという現象は古くから知られているが、今回、その例の一つである、微量の硫黄元素
(不純物)を含むニッケルにおいて、「どのようなメカニズムによって割れやすくなるのか」、
「ある硫黄濃度を超えると急激に割れやすくなるのはなぜか」、という基本的な割れメカニズムの
解明に成功した。
今回、スーパーコンピュータ上におけるシミュレーションにより、ニッケルの結晶粒界への
硫黄元素の集まりやすさを調べると共に、実際の材料において強度を調べるために行われる引っ張り
試験を模擬する計算を行った。その結果、結晶粒界において、ある濃度を超えて硫黄原子が集まると、
それによって隣接した硫黄原子同士が反発し始めることを発見した。そして、その反発力が結晶粒界に
隙間を開け、ニッケルの引っ張り強度を大幅に低下させることを発見した。計算の妥当性は、
引っ張り強度の低下の度合いとそれをもたらす硫黄濃度について計算と実験双方のデータが
ほぼ一致したことから裏づけられた。今回の計算には原研のITBL並列計算機システムを
用いて延べ約60万時間を要した。
引用元:原子力研究所プレス発表
http://www.jaeri.go.jp/jpn/open/press/2005/050125/index1.html Grain Boundary Decohesion by Impurity Segregation in a Nickel-Sulfur System
Masatake Yamaguchi, Motoyuki Shiga, and Hideo Kaburaki
Science 21 January 2005: 393-397.
2 :
名無しのひみつ :05/02/01 23:53:41 ID:25JS4VZK
に
3 :
名無しのひみつ :05/02/01 23:54:42 ID:8gGTIhyP
60万時間って何日?
4 :
名無しのひみつ :05/02/02 00:05:53 ID:A9ErN4aC
5 :
名無しのひみつ :05/02/02 00:21:40 ID:yksRhueb
半導体とかに応用するのかこの研究。まあ、何の役に立たなくてもいいけど。 わしの大きな大きな欲望に応えてくれれば、知識欲だが。
6 :
名無しのひみつ :05/02/02 03:20:05 ID:MxOrEK8G
7 :
名無しのひみつ :05/02/02 03:23:19 ID:HcUVkQh1
ではどうすれば、硫黄が微量に含まれていても、ニッケルが割れにくく なるかを考えなければね。
8 :
名無しのひみつ :05/02/02 04:31:48 ID:baUVXc3J
t
9 :
名無しのひみつ :05/02/02 05:53:18 ID:z2adp2jb
というか、宇宙に打ち上げるロケットの下部スカートと呼ばれる円錐形の 大型部品は、ニッケルをめっきで厚くする方法で作られていると聞いた 最近のロケット打ち上げ失敗に関係しているかは知らないけど、こういう 基礎研究は目立たないけど、大事だと思うけどね
>>6 すげー、1936年からずっと計算してたのかー!!
と思ったら並列計算機で延べ時間か。
11 :
名無しのひみつ :05/02/02 11:31:13 ID:nMmIBjEr
げんしけん
12 :
名無しのひみつ :05/02/02 12:19:24 ID:VQkbT9vD
原子炉の燃料棒からヨウ素漏れが起こるのも、燃料棒の金属 に微小な穴が開くかららしいけど、そういうことにも関係してるかもね。
13 :
名無しのひみつ :05/02/02 19:16:12 ID:eu9iH7p+
こういう基礎研究はこういう風に重要であるし有効なのですよ、だからもっと計算機くれ。 という記事にも読めるな。
14 :
名無しのひみつ :05/02/02 20:15:31 ID:PdMAVym9
理論物理の実践的勝利って感じ。 金属における水素吸蔵問題も解析できるようになるね。 悲しくて悔しいのが、「防ぐ」ところに手が回るためには、 また何年も必要だろうなって事くらいか。
15 :
名無しのひみつ :05/02/06 14:33:46 ID:NLQiuzFN
いおう今日こそ楽しけれ。
16 :
名無しのひみつ :05/02/10 03:16:42 ID:+xOIPgHm
口の中でチューインガムをかんで、硬くなって来たところで、 ビスケットを口にいれてかんで混ぜると急にガムがふにゃふにゃの ぼろぼろになった経験はないだろうか? あれと同様の原理である。
>>16 チョコだとはいちゅうにかわって消えちゃうよ。w
18 :
名無しのひみつ :
05/02/25 19:03:21 ID:/ki3RSdb