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機械システム工学科

中村 格芳(なかむら まさよし)

職 名 准教授
学 位 博士(工学)
専門分野 材料加工学
担当科目 生産加工システム、機械設計製図基礎、CAD/CAMシステム、物理学Ⅱ など
メッセージ 身の回りにあるモノは必ず何かの材料から作られますが、そのまま用いられる事は無く、どれも概ね曲げるか削るか接合されて作られます。私は主に「削り」について研究しています。削る物、削られる物、削り方などその切り口は様々ですが、どれもモノの良し悪しや価格、寿命などに直結します。良いモノを安く作ることが出来る方法を一緒に考えませんか。

硬くて脆いものを効率よく削るには…

「矛盾」というお話があります。ダイヤモンドはこの世で最も硬い物質ですが、実際にダイヤの指輪を作るにはダイヤの粉を使用することをご存じでしょうか?「矛盾」のお話しそのもののように聞こえます。しかし、ダイヤの塊はすべて同じ硬さではなく、場所(向き)によって異なります。つまり、ダイヤの粉(矛)はダイヤ(盾)の弱点を狙って削るのです。
材料にはそれぞれ特性があり、それを調べて加工方法に反映させる研究を行っています。下の画像は、脆い材料であるニオブ酸リチウムを効率的に削るための研究による顕微鏡画像です。

ニオブ酸リチウムの加工条件調査

「純粋」とはどのような状態なのでしょう?

金属は地中から掘り出された際、ほぼ他の物質と混ざっています。この混ざりを除くと金属本来の性質が現れます。では、どこまで除けば真の姿と言えるのでしょうか?一般的には、不純物が1%未満になると純粋だとされ、その時の性質をその金属の性質と見なします。しかし、さらに不純物を除くと多くの金属で性質が変化することが知られています。
銅は純度99.99%の物がオーディオケーブルなどに使用され、鉄は99.999%の純度で錆びなくなることが分かっています。写真は、アルミニウムの純度を99.99999%まで高める実験を行った時の様子です。

超高純度アルミニウムの精製