塚本 英明 - 岐阜県研究開発財団

地域イノベーション戦略支援プログラム
(文部科学省補助事業)
(ぎふ技術革新プログラム推進地域)事業
新たな概念を導入した高機能性材料の開発
所 属 名古屋工業大学
キーワード
大学院工学研究科
傾斜機能材料、複合材料、金属材料
セラミックス材料、材料設計
役 職 特任准教授
氏 名
塚本 英明
東京工業大学 博士(工学)、アデレード大学 PhD
東京工業大学 助手、宇部高専 助教授
クィーンズランド大学 研究員
専門分野:先進複合材料、金属材料
連絡先:[email protected] 052-735-7914
高機能性材料・構造体(高性能クラッシュボックス、高強度アルミニウム合金、高制振材等)の開発
出口・用途
目
的
従来にない高機能性材料を種々のアイデアの基に開発(傾斜機能化、組織微細化等)
応用・用途 高性能クラッシュボックス、高強度アルミニウム合金、傾斜機能コーティング、
軽量・高制振接合材
実
用
例
自動車のクラッシュボックス、発泡樹脂用金型
企 業 へ の 新機能材料の開発(傾斜機能材料の設計・開発、実環境性能評価等)、用途に応じた
期 待 ・ P R 新たな機能性材料の創製
研究概要・成果
研 究 概 要 成果
・
傾斜機能材料のアイデアを応用した逐次エネルギー吸収材料の開発および結
晶粒微細化によるアルミニウム鋳造材の強度向上を目指す。クラッシュボッ
クスに模した深絞り加工したカップ(図1)は、アルミニウム/ジュラルミンの6
層材より構成される。各層間での組成の傾斜化(ナノ、ミクロレベル)、
カップ上下における硬さの傾斜化(マクロレベル)が施され、通常の均質な
材料で作製したクラッシュボックスに比べて約1.5倍の衝撃エネルギー吸収特
性を有する。結晶粒微細化による高強度アルミニウム合金の組織写真(図2)を
示す。微細化剤としてAl3Ti-Naを用いることによりα−Al母相と共晶組織とも
に微細化することに成功し、高強度材料(ビッカース硬さ:65→72Hv)を得
た。現在、軽量・高強度の発泡樹脂用金型への適用を進めている。
Soft
FGM
20mm
( a )
2017
2017
2017
1050
1050
1050
Hard
500µm
図1 傾斜機能6層材をベースにしたクラッシュボックス
の開発(カップ写真、模式図およびミクロ組織)
競
特
Gifu
争
( b )
図2 Al3Ti-Naによるアルミニウム合金
(AlーSi系)の結晶粒微細化を示す顕微鏡写真
(a)無添加、(b)微細化剤添加
力 材料の高機能化に伴う高い競争力
徴
種々の新機能を有する材料の開発(傾斜機能化、組織微細化等)
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