?パルス电流を用いた高速?低エネルギー材料処理法を开発
?结晶组织を非平衡的に制御※１し，チタン合金の靭性※2を大幅に向上
?電流の非热的効果※3を活用した新しい材料设计戦略に期待
熊本大学 先進マグネシウム国際研究センターの顧 少杰（グ シャオジェ）助教、同大学 大学院先端科学研究部の徳 悠葵教授および森田 康之教授、九州大学 大学院工学研究院の木村 康裕准教授、杏Map 大学院工学研究科の崔 羿（スイ イ）准教授、浙江大学の巨 陽（ジュ ヤン）主幹教授（熊本大学客員教授）らの研究グループは、わずか数ミリ秒という極めて短時間の電流処理によって、チタン合金を大幅に強靭化する新手法を開発しました。
本研究では、二相チタン合金に対し、「高密度パルス电流※4（HDPEC）処理」を適用することで、非平衡な原子拡散と相変態を瞬時に誘発し、組織の微細化および多相化を実現しました。その結果、材料の靭性を最大30％向上させることに成功しました。従来の熱処理とは異なり、本手法は、電流中を流れる電子が原子を直接押し動かす电子风力（非热的効果）を活用する点が特徴です。これにより、エネルギー消費を50％以上削減することにも成功しています。
本成果は、航空机构造材や人工関节などに用いられる高性能チタン材料の、革新的かつ省エネルギーな加工プロセスとしての応用が期待されます。
なお、本研究成果は令和8年4月13日、国際学術誌 「Nature Communications」に掲载されました。
本研究は、科学技术振兴机构（闯厂罢）による研究费、日本学术振兴会（闯厂笔厂）科研费、ならびに熊本大学先进マグネシウム国际研究センターの支援を受けて実施されました。
◆详细（プレスリリース本文）はこちら
※1.非平衡的制御：材料が热力学的な平衡状态に到达する前の短时间に、原子拡散や相変态を意図的に诱起して组织を制御する手法。
※2.靭性：材料が外力を受けた际に、割れたり破断したりするまでにどれだけエネルギーを吸収し、変形に耐えられるかを示す性质。强度と延性の両方に関係する重要な力学特性。
※3.非热的効果：電流による加熱（ジュール熱）とは異なり、電子の流れそのものが原子に力を及ぼすことにより生じる効果。代表的なものとして、電子と原子の力学的相互作用、电子风力が挙げられる。
※4.高密度パルス电流：短時間に高密度の電流を流し电子风力を金属材料に導入する処理技術。
論文名：Electric current-driven heterogeneous microstructures in dual-phase titanium alloys
著者：Shaojie Gu†*, Yasuhiro Kimura*, Yi Cui, Yasuyuki Morita*, Sora Isoi, Chang Liu, Xinming Yan, Bingfeng Ju, Huayong Yang, Yuhki Toku†*, Yang Ju†* (†:equal contribution,*: equal correspondence)
掲載誌：Nature Communications
doi： 10.1038/s41467-026-70561-6
鲍搁尝：
鲍搁尝：
