2023年 | プレスリリース?研究成果
鉄とマグネシウムの强固な机械接合に成功 -输送机器の大幅な軽量化による环境影响低减に期待-
【本学研究者情报】
〇金属材料研究所 教授 加藤秀実
【発表のポイント】
- デアロイング现象注１を用いて、これまで困难だった鉄－マグネシウム间の强固なアンカー効果注２を伴う机械接合に成功しました。
- 鉄钢材料とマグネシウム合金のように相分离する异种合金间の新たな接合技术として応用が期待されます。
- 自动车や鉄道、航空机など输送机器用构造材料のマルチマテリアル化による大幅な軽量化を促进し、环境负荷の低减に贡献します。
【概要】
次世代输送机器には、安全性の高い大量?高速输送を低环境负荷で実现することが求められます。従来钢板を适材适所で新材料に代替するマルチマテリアルの次世代基干材料としてマグネシウム合金が本格的に検讨され始めました。マグネシウム合金は、近年、燃焼性を克服する等、素材开発で大きな进展を遂げていますが、钢板等の构造材料との接合技术の开発は、マグネシウムが鉄と相分离して合金化しない「自然の摂理」に阻まれ进んでいません。
东北大学大学院工学研究科大学院生の仓林康太氏と金属材料研究所の加藤秀実教授、和田武准教授は、异种金属间の混和と分离に由来して生じる脱成分（デアロイング）现象によって、相分离して强固に接合し得ない异种金属同士が、ナノ?ミクロンスケールで共连続に络みあう特异な复合组织を自己组织化することに着目し、鉄部材とマグネシウム部材の接合面に、鉄とマグネシウムの微细な共连続复合组织を形成することで强固で理想的な机械接合を达成する"デアロイング接合技术"を确立しました。この技术は、相分离する様々な异种金属间の接合技术に広く応用が期待され、自动车、鉄道や航空机等の軽量化、低燃费化への贡献が见込まれます。
本研究成果は、2023 年 3 月16 日（英国時間）に、無機材料の構造と特性に関する専門誌Scripta Materialiaにオンライン掲載されました。
(a) デアロイング接合によりMg/Fe60Ni40界面に形成した反応層のSEM像、(b)図1(a)中の赤枠(b)に示した反応最前線部分の高倍率SEM像、および、(c) Mg/Fe60Ni40界面に形成した反応层のミクロ组织を示した模式図（図中の赤矢印は破断発生部である惭驳部材破断を示す）。
【用语解説】
注1.デアロイング
二种类以上の元素成分からなる合金固体を酸?アルカリ等の水溶液等の液体に浸渍し、特定成分のみを选択的に溶出させる反応のことをデアロイング（または脱成分）という。
注2.アンカー効果
船のアンカーが地中に埋まって船を固定するように、复数の材料による无数の微细な「アンカー」がそれぞれの材料に埋まり合って强固な接合が达成されるという効果。机械接合はアンカー効果を伴うと言われる。
问い合わせ先
（研究に関すること）
东北大学金属材料研究所
非平衡物质工学研究部门
教授 加藤秀実（かとう ひでみ）
TEL: 022-215-2110
E-mail: hidemi.kato.b7*tohoku.ac.jp
（*を蔼に置き换えてください）
（报道に関すること）
东北大学金属材料研究所
情报企画室広报班
TEL: 022-215-2144
E-mail: press.imr*grp.tohoku.ac.jp
（*を蔼に置き换えてください）
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