【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.05.31】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

23TU0164

利用課題名 / Title

ODS合金酸化物粒子微細化機構の解明

利用した実施機関 / Support Institute

東北大学 / Tohoku Univ.

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

酸化物分散強化(ODS), 原子力材料, 高温酸化,電子顕微鏡/ Electronic microscope,ナノ粒子/ Nanoparticles

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

余 浩

所属名 / Affiliation

東北大学 金属材料研究所

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

長迫実

利用形態 / Support Type

（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

TU-504：超高分解能透過電子顕微鏡

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

銅合金の耐照射性を向上させるため、酸化物分散強化（ODS：Oxide Dispersion Strengthened）法を用いた酸化物分散強化銅合金（ODS-Cu）の開発を進めている。開発したODS-Cu合金は、高熱伝導性、優れた高温強度、耐中性子照射性の要求を同時に満たすことから[1]、核融合原型炉以降のダイバータヒートシンク材として期待されている。ODS-Cu合金の実用化に際して、安定した材料特性を得ることが課題となっており、微細組織と強度特性との関係の定量的な理解が重要となっている。本研究では、高分解能透過電顕を用いてODS合金におけるナノ酸化物粒子微細化機構を明らかにすることを目的とする。

実験 / Experimental

ODS-Cu合金に生成する酸化物粒子の形態、サイズ、数密度などを高分解能透過型電子顕微鏡（ARM）を用いて解析する。

結果と考察 / Results and Discussion

TEM観察から、 Zrリッチな蛍石構造イットリア安定化ジルコニア (YSZ)酸化物粒子がODS-Cu合金に多く存在することを判明した。高分解能TEM観察により、Cu母相と酸化物粒子が整合界面を形成していることが確認され、YSZ粒子界面ひずみエネルギーが小さいことがわかった。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

[1] Gao et al., J. Alloys. Comp., (2022), 899

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

1. 21st International Conference on Fusion Reactor Materials (ICFRM-21), 2023年10月, Hao Yu, Feasibility study on mass-production of oxide dispersion strengthened Cu alloys for the divertor of DEMO fusion reactor, 口頭
2. 21st International Conference on Fusion Reactor Materials (ICFRM-21), 2023年10月, Toshiki Saito, The effect of Zr addition on oxide particle morphology in ODS-Cu, ポスター

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件