構造材料学研究室は金属、セラミックス、コンポジット、生体材料を対象にその材料構造を制御することで要求される特性を創成する研究を行っている。特に研究室のミッションとして、ものづくりに役に立つ基盤研究と応用研究を実施している。わが国の技術開発に 貢献することに注力するとともに、学生に実社会で要求されている研究・技術開発を体験させ、産学連携の工学教育の場としても活用させて頂いている。
Mitsuhiro OKAYASU
岡安 光博教授
専門分野機械材料学、材料強度学、鋳造工学
E-mailokayasu@okayama-u.ac.jp
高品質素材を鋳造及び鍛造プロセスにより開発しています。最適なプロセス条件を明確にするだけでなく、組織制御を科学的に行いながら取り組んでいます。開発した技術は、民間企業に移転するなど社会に貢献しています。
ハーベスティング発電システムを開発するため、圧電素子の発電特性を材料工学と機械工学の両面から調査しています。軽量で高強度なマグネシウム合金や複合材料(CFRP)の研究開発を他大学と共同で行っております。
図1:新素材の結晶方位分析 (結晶方位がほぼ一方向に揃っている(右))。
図2:PZT圧電セラミックスの変形挙動
Takemoto Yoshito
竹元 嘉利准教授
専門分野機能材料
チタン合金は軽くて強くてさびない優れた材料です。さらに形状記憶や超弾性,水素吸蔵合金,超伝導など色々な機能が発現します。最近,我々は特定のチタン合金で新しい機能が出ることを発見しました。それは加熱によって形状記憶とは全く異なる自発的な形状変化です。現在その実用化に向けて機能発現のメカニズムを調査しています。
人工骨には高強度,耐食性,無毒性および柔軟性が必要とされます。その要求を最も満たすものがチタン合金です。しかし実際の人骨と比べるとそれらのヤング率はまだ高く,そのため患者に様々な障害を引き起こします。我々は低ヤング率を持った人体に優しいチタン合金を開発しています。
図1:加熱に伴うチタン合金の形状変化
図2:人工骨に求められるヤング率
Jinta Arakawa
荒川 仁太助教
専門分野金属疲労,破壊力学
E-mailjarakawa@okayama-u.ac.jp
金属材料における繰返し荷重に伴う疲労き裂発生および進展は,微細な組織や結晶構造の影響を顕著に受けます.そのため,金属学的な微細組織の観察をベースとして,金属の疲労き裂発生および進展の定量的な評価に繋げています.対象材料は主に汎用的なTi合金である64TiやAl合金を用いています.
金属材料の多くは材料表面から疲労き裂の発生を呈することが広く知られています.そのため,表面改質技術によって疲労き裂発生抵抗を向上させるとともに疲労き裂進展抵抗も向上させることが可能になります.そこで,表面改質技術の中でも広く利用されているショットピーニングに着目し,その効果と耐久性能向上のメカニズム解明に尽力しています.
図1:疲労き裂発生評価
図2:ショットピーニング イメージ画像