東京大学 生産技術研究所 物質・環境系部門 鳴海研究室 (凝固プロセス工学分野)

図1 鉄合金の柱状デンドライト

図2 鉄合金の等軸デンドライト

東京大学 生産技術研究所 物質・環境系部門 鳴海研究室 (凝固プロセス工学分野)

1.研究室名 東京大学 生産技術研究所 物質・環境系部門 鳴海研究室 (凝固プロセス工学分野)
2.所在地 〒153-8505 東京都目黒区駒場4−6−1生産技術研究所Fe-210,-211,-212
3.研究室URL https://cast.iis.u-tokyo.ac.jp/
4.連絡先メールアドレス narumi(at)iis.u-tokyo.ac.jp
*(at)を@に変えてお送りください
5.研究室の概要 材料特性の発現に深く関わる凝固過程に着目し,組織形成,偏析などの欠陥形成,さらに変形や割れといった力学的現象に関する新しい学理の構築を目指しています.実証的な組織形成過程の把握を基礎として,物理モデルの構築や組織制御手法の開発に取り組んでいます.
特に,時間分解X線イメージングなどを用いて,実験事実に立脚した凝固・鋳造現象の体系化を進めています.得られた定量データは,シミュレーションのベンチマークデータやモデル構築の基盤としても活用しています.
また,近年重要性が高まっている循環資源の積極利用に向けて,高純度化プロセスや,組織制御による忌避元素の無害化プロセスに関する学理の構築にも取り組み,新しい鋳造・凝固プロセスの開発を目指しています.
6.キーワード 凝固,鋳造,結晶成長,組織形成,凝固欠陥,偏析,変形・割れ,時間分解X線イメージング,4D観察,物理モデル,組織制御,循環資源,リサイクル,高純度化,忌避元素無害化,鉄鋼,鋳鉄,チタン合金,ニッケル合金,コバルト合金,ハイエントロピー合金,貴金属合金,軽金属合金,銅合金,化合物半導体単結晶
7.研究室の人員構成 講師(独立PI):鳴海大翔
スタッフ:1名
大学院生:6名
(2026年5月現在)
8.所属学会 日本鋳造工学会/日本鉄鋼協会/日本金属学会/軽金属学会/資源・素材学会/応用物理学会/日本結晶成長学会/日本AM学会/The Minerals, Metals & Materials Society(TMS)
9.鋳造技術関連の
主な研究テーマ
・時間分解・その場観察手法の開発 ― X線イメージングによる凝固・鋳造現象の可視化 ―
・凝固・結晶成長ダイナミクスの解明
・ミクロ・マクロ偏析の形成機構および予測手法
・割れ・巣の形成機構および予測手法
・固液共存体のマルチスケール力学
・凝固組織形成に及ぼす微量元素不純物元素の影響の解明
・準安定凝固現象の制御による無偏析・超微細鋳造組織の制御手法
・凝固偏析を利用した金属材料のリサイクル
・組織制御による忌避元素の無害化
10.鋳造関連の
主な研究設備,装置
・溶解炉,熱処理炉,放電加工機,研磨装置一式
・赤外線集光加熱 Floating zone melt 装置
・走査型電子顕微鏡(SEM)/EDS/EBSD,カーボンコーター,クロスセクションポリッシャ
・光学顕微鏡,実体顕微鏡
・卓上X線回折装置(XRD)
・蛍光X線分析装置(XRF)
・高温熱分析装置(DTA,DSC) 〜1600℃
・凝固その場観察(透過像,トモグラフィー,X線回折)
11.技術相談が受けられる分野
/連携可能な分野
凝固組織制御,鋳造欠陥抑制,鋳造・凝固プロセスの可視化,金属材料リサイクル,レアメタル資源循環
12.設備・装置の使用の可否
/依頼試験の可否
設備・装置の使用 : 要相談 (備考 : )
依頼試験 : 否 (備考 : )
13.産学連携状況 積極的に企業との共同研究を実施しています.お気軽にご相談ください.
14.その他特記事項
(特許・受賞等)
日本鉄鋼協会 澤村論文賞,日本金属学会 金属組織写真賞,製鋼科学技術コンソーシアム 優秀発表表彰,7th International Conference on Advances in Solidification Processes: Best Poster Award 2nd Prize,Asian Foundry Congress: Best Presentation Award,TMS / Metallurgical and Materials Transactions B Editor’s Choice Article 選定.
放射光X線イメージングを活用した凝固・鋳造現象のその場観察,および凝固組織形成過程の可視化を強みとし,鋼の凝固組織制御,鋳造欠陥形成機構の解明,チタン・レアメタル資源循環,貴金属リサイクル等に関する研究を推進している.得られた実験データを物理モデルや数値シミュレーションのベンチマークとして活用し,基礎学理の構築から新しい鋳造・凝固プロセスの開発,産学連携への展開までを目指している.関連特許あり.
15.記載日 2026年9月

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