原子炉用鉄バナジウム系高エントロピー合金の開発状況

• 次世代原子炉(Gen-IV)向け構造材料として、高温強度・耐食性・耐照射性に優れるニッケル基合金が溶融塩炉や超高温ガス炉の主要部品候補として注目されている
• 代表的な原子炉級ニッケル基合金としてハステロイN/GH3535、インコネル718、インコネル617の3種が取り上げられ、実機挙動・加工-組織関係・照射損傷研究が包括的に概説されている
• 照射誘起微細構造進化(点欠陥生成・移動、転位ループ・ボイド形成、ヘリウム気泡核生成・成長、析出、相変態)が、硬化・脆化・スウェリング・クリープといった巨視的特性低下に及ぼす影響に焦点を当てている

• Ti67(AlCrZrV)33合金が、低密度4.89 g/cm3で降伏強度1552 MPa、伸び13.6%を達成し、比降伏強度317 MPa·cm3/gを記録した。
• 700°Cで焼鈍されたTi67合金が最適な機械的特性(1552 MPa降伏強度、13.6%延性)を示した。
• 開発された合金は輸送およびエネルギー用途での大きな可能性があると報告された。

超高温セラミックス(UHTC)は、遷移金属の炭化物、窒化物、二ホウ化物が含まれ、極限的な航空宇宙およびエネルギー環境での応用が期待される構造材料である。その強い共有結合・金属結合により、非常に高い融点、弾性率、熱安定性を持つ。しかし、固有の脆性、限定的な耐酸化性、低い焼結性は、従来のUHTCの工学的応用における主要な課題である。近年、多相複合材料、微細構造工学、組成の複雑化などの新しい材料設計戦略が登場している。中でも、高エントロピーUHTC(HE-UHTC)は、その構成エントロピー、格子歪み、拡散遅延効果により、耐酸化性、熱安定性、焼結性、機械的性能を向上させることから大きな注目を集めてい…

MXeneは、その二次元層状構造、高い導電性、親水性表面、調整可能な化学的性質により、電気化学的エネルギー貯蔵において広範な関心を集めている。しかし、従来のMXeneは、再積層、イオン輸送の制限、界面安定性の不足、活性サイト多様性の限界といった課題を抱えている。近年、高エントロピー戦略は、Mサイトに複数の遷移金属を導入することでMXeneの構造と特性を制御する新たな機会を提供してきた。本稿では、Mサイトのマルチメタルエントロピー、XサイトのC/N化学的性質、および表面終端の構成的無秩序の連動する役割に焦点を当て、MXeneベースのエネルギー貯蔵材料の理解と設計のためのフレームワークとして多段…

• ホットプレス法を用いてAlCrMoTaTiおよびAlCrNbTaTiの高エントロピー合金を製造し、800~1000°Cでの酸化・硫化耐性を評価した