2025/07/14 更新

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ヨドシ ノリハル
吉年 規治
YODOSHI NORIHARU
所属
工学研究院 機械工学部門 准教授
工学部 機械工学科(併任)
工学府 機械工学専攻(併任)
職名
准教授
外部リンク

研究分野

  • ナノテク・材料 / 材料加工、組織制御

学位

  • 博士(工学)

経歴

  • 九州大学 大学院工学研究院 准教授 

    2021年10月 - 現在

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  • 東北大学 金属材料研究所 助教   

研究テーマ・研究キーワード

  • 研究テーマ: 非平衡材料

    研究キーワード: 非平衡材料

    研究期間: 2024年

  • 研究テーマ: 粉末冶金工学

    研究キーワード: 粉末冶金工学

    研究期間: 2024年

  • 研究テーマ: 材料加工プロセス

    研究キーワード: 材料加工プロセス

    研究期間: 2024年

  • 研究テーマ: 粉末冶金プロセスに関する研究

    研究キーワード: 単分散粒子,無容器凝固プロセス,粘性流動加工,ハイエントロピー合金,非平衡材料,複合材料

    研究期間: 2021年10月

  • 研究テーマ: ガスアトマイズ粉末の気孔形成メカニズムの解明とその抑制に関する研究

    研究キーワード: シンクロトロン光X線CT,急冷凝固プロセス,ガスアトマイズ,画像解析

    研究期間: 2020年4月

  • 研究テーマ: 非平衡軟磁性材料の開発

    研究キーワード: 軟磁性材料,アモルファス合金,ナノ結晶化,低鉄損

    研究期間: 2012年4月

  • 研究テーマ: マイクロ粘性流動加工による高精度高強度部材の作製プロセス開発

    研究キーワード: 粘性流動プロセス,マイクロ部品,ガラス形成合金

    研究期間: 2008年4月

論文

  • Evaluation and Suppression of Porosity in Gas-atomized Powders 査読

    Yodoshi N., Sakurai I., Kudo K., Shinagawa K.

    粉体および粉末冶金   72 ( Supplement )   S99 - S104   2025年3月   ISSN:05328799 eISSN:18809014

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    記述言語:英語   出版者・発行元:一般社団法人 粉体粉末冶金協会  

    Recently, the demand for high-quality gas-atomized powders has increased. Some particles in gas-atomized powders contain internal pores, and the presence of these pores may result in the degradation of various properties of the final product manufactured through a specific process. However, the mechanism of the internal pore formation has not yet been elucidated. In this study, various alloy powders were prepared using the gas atomization method, and their internal pores were observed using synchrotron X-ray CT. The results showed that alloys with a wider solid–liquid coexistence temperature range exhibited a higher porosity–volume ratio. This suggests that gas bubbles are more likely to be entrained during secondary droplet breakup. It was also found that introducing a small amount of hydrogen as a reducing agent into the spray gas reduced these quantities.

    DOI: 10.2497/jjspm.14c-sis1-02

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  • DIC Analysis of Large-deflection deformation during Sintering of MIM Compacts 査読

    Kudo K., Tanaka A., Osada T., Yodoshi N., Shinagawa K.

    粉体および粉末冶金   72 ( Supplement )   S651 - S658   2025年3月   ISSN:05328799 eISSN:18809014

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    記述言語:英語   出版者・発行元:一般社団法人 粉体粉末冶金協会  

    Powder molded compacts, characterized by low powder filling rates such as Metal Injection Molding (MIM), often exhibit problems with deformation during sintering due to their large shrinkage and low strength. In this study, the Digital Image Correlation method (DIC) was used for in-situ observation of sintering in Ni powder compacts fabricated by MIM to investigate their large-deflection deformation behavior. As a result, it was revealed that there is a time point when the deviatoric vertical strain in the longitudinal direction becomes tensile across the entire base of the molded compacts. This strain distribution was not symmetrical distribution of tensile and compressive strains, as is typically observed in the small deflection deformation of an elastic body. Additionally, a finite element analysis was performed using a plastic deformation model for porous materials, and it was confirmed that similar results were obtained.

    DOI: 10.2497/jjspm.15d-t8-05

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  • Combined PFM/DEM Analysis of Sintering Behavior of Powder Mixtures with Dispersed/Aggregated Particle Structures in Non-Reactive System 査読

    Shinagawa K., Kudo K., Yodoshi N.

    粉体および粉末冶金   72 ( Supplement )   S297 - S304   2025年3月   ISSN:05328799 eISSN:18809014

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    記述言語:英語   出版者・発行元:一般社団法人 粉体粉末冶金協会  

    To examine the effects of morphology of metal-ceramic mixtures on the sinterability, a method of simulating the sintering process with no chemical reaction between two dissimilar powder materials is proposed, based on the combined phase-field method (PFM) and discrete element method (DEM). The initial arrangements of dispersed/aggregated particles are prepared with the mixing ratio of two powders changing in the range from 0 to 100%. The calculated results indicate that the sintering shrinkage of powder compacts with dispersed particles is lower than that of aggregated particles, which agrees with the experimental observation in a previous study. It is also confirmed that the grain growth behavior is affected by the dispersion degree of dissimilar particles. The average grain size is decreased with mixing ratio, especially in the case of dispersed particles.

    DOI: 10.2497/jjspm.15a-t3-06

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  • 企画にあたって

    永瀬 丈嗣, 北村 一浩, 石川 史太郎, 岡 弘, 吉年 規治, 藤田 全基

    まてりあ   64 ( 3 )   147 - 147   2025年3月   ISSN:13402625 eISSN:18845843

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:公益社団法人 日本金属学会  

    DOI: 10.2320/materia.64.147

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  • Direct imaging of gas atomization process accompanying surface oxidation of tin droplets 査読

    Tanimoto, T; Uchida, N; Ren, MJ; Wang, ZY; Inoue, C; Horiuchi, J; Takashita, T; Yamada, K; Yodoshi, N

    MATERIALS & DESIGN   247   2024年11月   ISSN:0264-1275 eISSN:1873-4197

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Materials and Design  

    Fine metal particles produced by gas atomization are recognized as an essential material for additive manufacturing. However, spatio-temporally resolved images for the atomization process are still lacking. In the present study, we apply a high-speed Schlieren optical system synchronized with a pulse light source with flashing period of 30 ns to a simple atomization setup, consisting of a single supersonic [Formula presented] jet at Mach number of 1.5 and free-falling tin droplets. Covering the tin droplets by Ar gas, we generate spherical droplets by minimizing the initial oxidation from the ambient. Impinging on the large-momentum gas jet, the tin droplet largely deforms to be shaved the bottom end and bounced above the jet with partially penetrating inside the gas core. The spreading ligaments above the jet thins at first along with the capillary timescale. As the surface oxidation proceeds, the neck transitionally shrinks according to the viscous-capillary timescale, which evidences the direct observation of gas atomization process superposed by the molecular diffusion across the interface. Statistics of collected metal particles demonstrate a bimodal distribution for the diameter, originated from the distinct atomization mechanisms of aerodynamic dominant breakup inside the gas jet and of capillary dominant breakup spreading above the jet.

    DOI: 10.1016/j.matdes.2024.113413

    Web of Science

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書籍等出版物

  • 3. 新塑性加工技術シリーズ 「粉末成形 −粉末加工による機能と形状のつくり込み-」

    吉年規治(担当:共著)

    一般社団法人 日本塑性加工学会  2018年12月 

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    記述言語:日本語  

MISC

  • Zr系金属ガラス強化銅複合材料の非定常温度条件下での熱間塑性加工

    吉年規治, 吉川辰弥, 工藤健太郎, 品川一成

    日本金属学会講演大会(Web)   176th   2025年

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  • 超音速噴流内の衝撃波と金属液滴の干渉による微粒化促進

    折田直生, 谷本大航, WANG Zhenying, 井上智博, 堀内潤, 高下拓也, 山田和豊, 吉年規治

    衝撃波シンポジウム講演論文集(CD-ROM)   2024   2025年

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  • ガスアトマイズ粉末の気孔形成メカニズムの検討

    島村壮, 吉年規治, 工藤健太郎, 品川一成, 櫻井郁也

    粉体粉末冶金協会講演大会(Web)   2024   2024年

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  • プレミックス焼結法によるハイエントロピー合金の作製とその機械的特性

    吉年規治, 工藤健太郎, 品川一成

    日本金属学会講演大会(Web)   174th   2024年

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  • 焼結-圧縮試験による純Ni粉末成形体の焼結特性評価

    工藤健太郎, 吉年規治, 品川一成

    塑性加工春季講演会講演論文集(CD-ROM)   2024   2024年   ISSN:2436-6269

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産業財産権

特許権   出願件数: 3件   登録件数: 5件
実用新案権   出願件数: 0件   登録件数: 0件
意匠権   出願件数: 0件   登録件数: 0件
商標権   出願件数: 0件   登録件数: 0件

所属学協会

  • 日本材料学会

  • 日本鉄鋼協会

  • 粉体粉末冶金協会

  • 日本金属学会

  • 日本機械学会

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 気液界面の薄い熱物質拡散層が律速する液体金属微粒子の分裂と凝固のダイナミクス

    研究課題/領域番号:24K00806  2024年4月 - 2027年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    井上 智博, 王 振英, 吉年 規治

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    資金種別:科研費

    金属積層造形に不可欠な高機能微粒子の開発が世界的に活発に進められている.液体金属に,超音速気流を衝突・分裂・凝固させる微粒子製造プロセスは,これまで熱流体工学の未踏領域であり,金属微粒子の界面特性を制御設計するために必要な,液体金属の動的な熱流動に関する知見が乏しい.本研究は,物理的・化学的に特異な薄い気液界面層が律速する,液体金属の分裂ダイナミクスと粒子トポロジー形成を対象に,複合的可視化とX線分析を通じて,金属微粒子製造プロセスを流体工学的に理解する.

    CiNii Research

  • ガスアトマイズ粉末の内部気孔抑制と噴霧ガスとの反応を積極利用した新奇な粉末の創製

    研究課題/領域番号:24K01218  2024年4月 - 2027年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    吉年 規治, 櫻井 郁也

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    資金種別:科研費

    本研究は工業的に応用が拡がるガスアトマイズ粉末の高品位化を目指して,放射光X線CT観察により内部気孔について詳細に観察するとともにその形成メカニズムを明らかにし,内部気孔を抑制するためのプロセス開発を行なうことを目的としている.また,アトマイズプロセスを利用した特異な非平衡構造および組織を有する粉末を創製することに挑戦する.

    CiNii Research

  • 新規反強磁性型ハーフメタル物質の創製と物質設計指針の確立

    研究課題/領域番号:22H00287  2022年 - 2025年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(A)

    梅津 理恵, 千星 聡, 福島 鉄也, 吉年 規治, 赤井 久純, 真砂 啓

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    担当区分:研究分担者  資金種別:科研費

    スピントロニクスの研究分野では、ハーフメタル型の電子状態を有する強磁性体から、反強磁性体(=完全補償型フェリ磁性体)を用いた電子デバイスの研究へと移行している。本研究では、第一原理計算に基づく物質予測により当研究グループが世界で3例目、カルコゲナイド化合物では世界で初めての例となる候補物質を発見したことにより、関連物質において新規反強磁性型ハーフメタル物質の探索を行うと同時に電子状態の直接観測を行い、さらには反強磁性型ハーフメタル物質の普遍的な物質設計指針を確立することを目的としている。

    CiNii Research

  • ガスアトマイズ粉末内部の気孔形成メカニズム解明と気孔形成の抑制

    研究課題/領域番号:21H01663  2021年 - 2023年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    吉年 規治, 櫻井 郁也

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    担当区分:研究代表者  資金種別:科研費

    本研究は,ガスアトマイズ粉末に含まれる気孔を低減させることを目的として,放射光X 線CTを用いた高分解能透過観察を行い,画像解析により各種合金粉末の気孔プロファイルを取得し,その形成メカニズムを明らかにするものである.また,プロセス条件により,液滴内部に形成する気泡の抑制が可能であるか,さらに凝固完了までの短時間において,液滴外部への排出を促進させることが可能であるかについても実験的に確認する.これらの一連の実験により,高品質アトマイズ粉末を得るための材料プロセス工学としての学術的基盤を構築する.

    CiNii Research

  • 無容器急冷凝固過程中のプロセス的強制核発生によるナノ組織制御

    研究課題/領域番号:18K04767  2018年 - 2020年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    担当区分:研究代表者  資金種別:科研費

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担当授業科目

  • 加工プロセス演習

    2024年10月 - 2025年3月   後期

  • 専門英語

    2024年10月 - 2025年3月   後期

  • 機械要素設計製図II(B)

    2024年6月 - 2024年8月   夏学期

  • 機械工学実験第一(AーⅡ,B-Ⅰ)

    2024年4月 - 2024年9月   前期

  • (IUPE)Mechanical and Aerospace Engineering Experiments I

    2024年4月 - 2024年9月   前期

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FD参加状況

  • 2023年11月   役割:参加   名称:GakuNin RDMデータ活用セミナー : これからの研究データ管理を探る

    主催組織:部局

  • 2022年4月   役割:参加   名称:令和4年度 第1回全学FD(新任教員の研修)The 1st All-University FD (training for new faculty members) in FY2022

    主催組織:全学

他大学・他機関等の客員・兼任・非常勤講師等

  • 2023年  東北大学・金属材料研究所・客員准教授  区分:客員教員  国内外の区分:国内 

その他教育活動及び特記事項

  • 2023年  クラス担任  学部

  • 2022年  クラス担任  学部

その他部局等における各種委員・役職等

  • 2023年4月 - 現在   学科 学科課程委員