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- 305-0047 茨城県つくば市千現1-2-1 [アクセス]
研究内容
- Keywords
転位論，材料組織学，材料強度学，破壊力学，自己治癒材料，Ni基超合金
研究テーマ：マルチスケールでの組織・強度設計による次世代耐熱材料の創生 ナノインデンテーション法や数値シミュレーションと連携し，構造材料の組織・強化機構をマルチスケールで設計・制御することで，ジェットエンジンやガスタービンの高効率化に大きく寄与する新たな耐熱材料を創生します． 特に，国内において生産・実用化が期待されているNIMS開発タービンディスク用鍛造超合金，Ni-Co基超合金の組織制御法の開発及び強化機構の解明を試みます．更に，人体における緻密骨が持つ“自己治癒”という全く新しい概念を，構造材料の強度設計に取り込むことで（バイオミメティクス），使用中に万が一き裂が発生しても破断しない，新たな耐熱セラミックスの創生に挑戦します． 更に，Ni基超合金・自己治癒材料のパフォーマンスを高度に予測可能な，「産業現場で使える」統合予測システムの構築を目指し，その実用化促進を目指します．
出版物2004年以降のNIMS所属における研究成果や出版物を表示しています。
論文
- Toshio Osada, Kiichi Kamoda, Masanori Mitome, Toru Hara, Taichi Abe, Yuki Tamagawa, Wataru Nakao, Takahito Ohmura. A Novel Design Approach for Self-Crack-Healing Structural Ceramics with 3D Networks of Healing Activator. Scientific Reports. 7 [1] (2017) 10.1038/s41598-017-17942-6
- Toshio Osada, Yuefeng Gu, Nobuo Nagashima, Yong Yuan, Tadaharu Yokokawa, Hiroshi Harada. Optimum microstructure combination for maximizing tensile strength in a polycrystalline superalloy with a two-phase structure. Acta Materialia. 61 [5] (2013) 1820-1829 10.1016/j.actamat.2012.12.004
- Toshio Osada, Toru Hara, Masanori Mitome, Shingo Ozaki, Taichi Abe, Kiichi Kamoda, Takahito Ohmura. Self-healing by design: universal kinetic model of strength recovery in self-healing ceramics. Science and Technology of Advanced Materials. 21 [1] (2020) 593-608 10.1080/14686996.2020.1796468
書籍
- T. Osada, W. Nakao, K. Takahashi, K. Ando. Self-crack-healing behavior in ceramic matrix composites. Elsevier, 2014 10.1533/9780857098825.2.410
- Y. Gu, Z. Zhong, Y. Yuan, T. Osadal, C. Cui, T. Yokokawa, H. Harada. An Advanced Cast-and-Wrought Superalloy (TMW-4M3) for Turbine Disk Applications Beyond 700°C. John Wiley & Sons, Inc., 2012 10.1002/9781118516430.ch99
会議録
- GU, Yuefeng, OSADA, Toshio, YOKOKAWA, Tadaharu, HARADA, Hiroshi. DEVELOPMENT OF NICKEL-COBALT BASE. Proceedings of Superalloys 2016. 2016, 209-216
- FUJIOKA, Junzo, GU, Yuefeng, OSADA, Toshio, CUI, Chuanyong, YOKOKAWA, Tadaharu, KOBAYASHI, Toshiharu, HARADA, Hiroshi, Fukuda Tadash, MITSUHASHI Akira. DEVELOPMENT OF NI-CO-BASE SUPERALLOYS BASED ON NEW CONCEPT FOR HIGH TEMPERATURE TURBINE DISK APPLICATIONS. Proceedings of International Gas Turbine Congress 2015 Tokyo. 2015, 333-338
- 長田 俊郎, 鴨田紀一. 酸化速度論と非線形破壊力学を用いた自己治癒セラミックスのき裂治癒速度予測. 日本機械学会2014年次大会 プロシーディング. 2014, J0470104-1-J0470104-3
口頭発表
- 長田 俊郎. 自己治癒セラミックスの開発：航空機エンジン市場への挑戦. ファインケミカルジャパン2018. 2018
- 長田 俊郎, 尾崎伸吾, 原 徹, 三留 正則, 阿部 太一, 中尾航, 渡邊 育夢, 大村 孝仁. 自己治癒セラミックスにおける生体模倣設計：MIシステム構築に向けて. NIMS WEEK 2017. 2017
- 長田 俊郎, 鴨田 紀一, 三留 正則, 原 徹, 阿部 太一, 玉川雄樹, 中尾航, 大村 孝仁. 自己治癒セラミックスの新展開 -治癒活性相3Dネットワークの設計-. 日本金属学会2018春期講演大会. 2018
その他の文献
- 青木裕也, 竹尾恭平, 長田 俊郎, 尾崎伸吾. セラミックス強度のサイズ依存性に関する有限要素解析. 第31回計算力学講演会. (2018) 1-4
- 長田 俊郎. 自己治癒セラミックス -キズを自ら治す-. 建築と社会. (2019) 20-21
- 長田 俊郎. 骨から学ぶ自己治癒セラミックスの設計. 高分子. (2020) 156-157
特許
- 特許第5645054号 アニーリングツインを含有するニッケル基耐熱超合金と耐熱超合金部材 (2014)
- 特許第5850433号 ニッケル合金及びその製造方法 (2015)
- 特許第5920788号 酸化物基複合材料 (2016)
- 特開2011236450号 アニーリングツインを含有するニッケル基耐熱超合金と耐熱超合金部材 (2011)
- No: WO2011138952 アニーリングツインを含有するニッケル基耐熱超合金と耐熱超合金部材 (2011)
- No: WO2012063879A1 ニッケル合金 (2012)
所属学会
日本金属学会, 日本鉄鋼協会, 日本機械学会, 日本ガスタービン学会
受賞履歴
- 令和元年度本多記念研究奨励賞 (2019)
- 平成31年度科学技術分野の文部科学大臣表彰 若手科学者賞 (2019)
- 理事長賞（進歩賞） (2018)
- 日本鉄鋼協会研究奨励賞 (2015)
- 日本高圧力技術協会科学技術奨励賞 (2014)
- 日本機械学会優秀講演賞 (2014)
- 日本金属学会優秀ポスター賞(学生) (2013)
- 日本ばね学会優秀ポスター賞(学生) (2012)
- 日本金属学会若手講演論文賞 (2011)
- 日本金属学会奨励賞(工業材料部門) (2011)
- Award for Best Poster the 1st International Cluster for Structural Materials Symposium (2010)
- 日本材料学会最優秀発表賞 (2008)
- Durability Prize Engineering Integrity Society (2007)