研究室概要イメージ

構造材料は常に「壊れる」ことと隣り合わせです。その破壊を制御し、長期信頼性を担保するためには「なぜ壊れるか?」を正確に解明する必要があります。この構造材料評価研究室では航空機、新幹線、自動車、ロケット、その他機器の構造材料全般を扱い、真の破壊プロセスに迫り、革新的な構造材料の創成や適切な設計指針の構築を行っています。 近年では、移動体や構造物に使用される材料はより軽量かつ強靭であることが求められています。また、構造材料の使用環境は年々厳しくなってきています。 これらに応えるために当研究室では世界最大のシンクロトロン放射光施設Spring-8を活用した3D/4Dイメージング※1、九州大学水素材料先端科学研究センターHYDROGENIUS※2での世界最先端の水素環境中強度実験を通して日々精力的に学術研究や応用研究を推進しています。 取り扱う材料も、金属、セラミックス、ポリマー、複合材料と広い間口を特徴とします。慣用~最先端の構造材料に加えて、機能性材料をもその対象としています。また、学術~産業を結ぶという意味で、産学官連携や技術指導、産業界の研究者・技術者の教育・育成も積極的に推進しています。

※1:物質内部のナノ~マクロ構造と構造材料の複雑かつ動的な現象(3D)との関係を解き明かすことができる。物質は常に変化するため、その時間変化をも含めた4D(3D+time)高時間分解能構造の評価が可能。
※2:100MPa(1000気圧)超の水素ガス雰囲気下で各種材料強度実験が可能。

新4年生向け 研究室紹介資料

最近の主な研究テーマ

  • 従来の理解とは異なる真の破壊メカニズム解明に基づくアルミニウムの飛躍的高強度化
  • 水素の局所分布状態の解明とその制御による航空機用アルミニウムの水素脆化破壊克服
  • チタン合金の特異な疲労き裂伝播挙動の解明とミクロ構造の最適化
  • 変形・破壊挙動の3D/4D解析技術の構築とその自動車用高強度鋼への応用
  • 鋳物材料の微小欠陥が強度・信頼性に及ぼす影響の局所直接可視化
  • 析出強化型Ni基超合金Alloy718の水素による特異なき裂進展挙動の解明と水素環境への適用指針の構築
  • 水素社会を支える鉄鋼材料の水素誘起き裂進展メカニズムの包括的理解
  • レーザー接合部の疲労き裂進展特性評価のための新たな試験法確立
  • Ni基超合金Alloy690の変形特性への固溶水素の影響
  • 企業研究者向け

    この研究室は、金属を中心とし、セラミックス、ポリマーなどと多岐にわたる構造・機能材料の強度・延性、破壊、疲労、クリープ、応力腐食割れなどを研究対象としています。基礎研究では、ミクロ組織や材料欠陥とそれらの関連を探求し、各種現象の解明を行ってきました。これには、各種材料試験や分析・計測はもちろんのこと、3D/4D(4Dは、3D+時間軸)イメージングや3D/4Dデータ解析手法を積極的に活用しています。このような先端的観察・解析とその材料・機械工学への応用に関わる学術を先導しています。研究内容の項目でご覧いただけるように、最先端科学により実現されるこのような可視化ツールが、かえって生産現場など末端で生じる製造欠陥や熱処理などの実用的な問題にも絶大な威力を発揮することは、これまで我々が身をもって示してきたところです。 我々は、企業や他大学・高専、海外の研究機関などとの連携も推進しています。例えば、基礎研究成果の応用等に関し、この5年間で平均6.4件/年にのぼる企業との共同研究、技術指導などを実施してきました。これにより、産業上の課題解決や研究開発の促進、人材育成などに貢献しています。また、産業技術やその課題に触れることで、我々自身の基礎・応用研究も正しい方向に導くことができ、同時に産学の人材交流、参加する学生・大学院生の教育など、副次的効果も得られます。これらを推進するため、共同研究、受託研究、技術指導、研究者・技術者の長・短期の受け入れ、社会人博士課程学生の受け入れ、出前講義など、様々なシステムで対応しています。まずは、お気軽にご相談下さい。


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