研究内容

研究に対する基本方針

　合金、セラミックスなどの材料の特性は、その内部の「組織」というものに支配されています。異なる特性を持った材料の内部を透過型電子顕微鏡でのぞいてみると、各材料で全く異なる「組織」を有することが分かります。下に示す写真は、高強度な材料であったり、生体に優しい材料であったり、様々な特性を持った材料を実際に当研究室の透過型電子顕微鏡で観察した結果です。材料によって全く異なる「組織」を有していることがお分かりいただけると思います。ちなみに、人間の目では、どの材料も同じ銀色に輝く金属にしか見えず違いは分かりません。この「組織」は、人間の目には見えないナノスケールというミクロな世界において作られているのです（したがって、顕微鏡を使って拡大して観察するのです）。

　材料特性を支配するこの「組織」を制御するためには、材料の組成（どのような元素がどれだけ含まれているか）を的確に調整し、最適な熱処理や加工処理を施す必要があります。適切にそれらの因子を調整するためには、材料中の「組織」形成過程がそれらの因子によってどのように変化するかを解明する必要があります。我々の研究グループでは、様々な材料中の組織形成過程を解明するとともに、その制御方法を開発し、それによって種々の特性を示す機能性材料を開発しています。

　現在、当研究室では、上記の"組織制御に基づく機能性材料の開発"を基本コンセプトとして、「生体用材料の研究・開発」・「構造用材料の研究・開発」・「高温用材料の研究・開発」を3つの研究の柱として、研究室の教員・大学院生・学部生が一丸となって、日々、研究に打ち込んでいます。

研究テーマ一覧

生体用材料の研究・開発

生体用Ti合金の微細組織形成過程ならびに機械的特性の解明
Ti-Ag合金の抗菌性酸化皮膜に及ぼす合金元素効果
Ti合金上の生体活性セラミックスの組織と密着強度
Ti-Mo合金の組織形成ならびに機械的性質に及ぼすFe添加効果
Ti-Mo合金のα"相形成に及ぼす熱処理ならびに合金元素の影響
生体用Ti合金の組織形成ならびに機械的性質に及ぼすFe添加効果
金属酸化物表面上の骨芽細胞接着性制御
生体用低弾性率・低コストTi合金の相変態挙動と機械的特性制御
表面処理を施した金属表面上の骨芽細胞接着性評価
各種生体用Ti合金の骨芽細胞接着性に及ぼす金属組織の影響
生体用低弾性率・低コストTi合金の開発
表面処理を施した金属表面上の骨芽細胞接着性評価
真珠貝の電子線照射による骨再生促進皮膜の開発
Ti合金準安定相生成に及ぼす合金元素の影響の第一原理的解釈

構造用材料の研究・開発

鉄鋼材料中の粒内ベイナイト・ラス集合体の制御による強靱化過程の解明
鉄鋼材料の機械的性質に及ぼす粒内ベイナイト生成過程の効果
フェライト系ステンレス鋼のCu析出挙動に及ぼすCr添加の影響
鉄鋼材料中への転位網導入に対するオーステナイト化前処理の影響とその粒内ベイナイト生成への効果
フェライト系ステンレス鋼中Laves相析出過程の結晶学的解析
ベイナイト鋼におけるベイナイト・ラスとその特殊集合体の均一および局所変形に及ぼす効果
組成・構造揺らぎを利用した高強度金属材料の開発
ステンレス鋼の析出挙動に及ぼす合金元素添加効果
ゆらぎを利用した強靭な鉄鋼材料の開発
ステンレス鋼の析出挙動に及ぼす合金元素添加効果

高温用材料の研究・開発