hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
台湾の農家自営兼業型中小企業とその華南経済圏への展開に関する研究

NIES型台湾の経済発展は中小企業の発展にあると言われ、そのプロト形態は農家自営兼業型である。本研究は、その農家自営兼業型中小企業とその現代的存在形態である華南経済圏への展開について行った。以下、本研究の結果明らかになったことを4点ついて述べる。(1)台湾の経済発展の起点は農地改革にある。そこでは自作農を広範に形成したが極めて零細な経営で、それが自営兼業型中小企業のプロト型である。(2)台湾では中小企業に関する国家的な援助政策はほとんど無く、それが実現するのは李登輝政権以後である。それゆえに、極めて生成期から旺盛なベンチャー的性格を有している。(3)農家自営兼業型の中小企業が中国大陸のとりわけ沿岸部に多く投資しており、それが華南経済圏の経済発展の原動力になっている。(4)華南経済圏の経済発展は台湾の中小企業によって先鞭をつけられ、その後、台湾企業の進出の後に日系企業が進出する。台湾型経済発展の原動力は中小企業にあると言われるが、その淵源は台湾農村に存在する広範な農家自営兼業であり、それは現代的な農村工業=プロト工業化である。台湾の農家自営兼業型中小企業の形成史と台湾農村構造との関係、そしてそれが華南経済圏の経済発展を支える台湾系企業として存在していることを中心に検討したが、本年度に具体的に実施し明らかになった点は次のことである。1.台湾の農村構造は実態調査と1995年台湾農業センサスを中心に検討し、台湾の農業構造が自営兼業型構造であることが明らかになった。2.そして中国大陸に投資しているそうした自営兼業の中小企業の企業調査と従業員アンケート調査を実施した。その結果、従業員=工人の出身地は農村であり、ほとんどが農村戸籍であった。3.日系・台湾系・韓国系の進出企業の労務管理の比較研究も実施した。まだ検討中であるが、クローニー主義といわれるアジアの企業論理の一端が明らかになった。4.進出している企業の労務管理とともに、そこでの工人の働き方をどうするかが問題であることも明らかになった。本年度は、台湾における自営兼業農家の調査を、台北地区、台中地区、高雄地区の3地区について調査を実施した。実施した農家のうち、海外への投資を行っている実態を中心に聞き取りした。その中で、中国大陸に投資している農家の中国大陸での問題、とりわり労務管理は極めて難しいということであった。第1に、同じ中国語を利用し、同じ民族であるが、品質管理や在庫管理が難しいということであった。第2に、離職率の高さは、経営計画にマイナスに働くのではなく、むしろ賃金の上昇を抑える上で、プラスになっている。とりわけ華南地区での労働市場は、買い手市場のために、優秀な若年労働力をすぐ供給することが出来る。第3に、中国のWTO加盟は、台湾資本にとっては、市場の拡大という意味では、極めて有望であるが、その市場形成は、台湾資本よりも、成長著しい中国国内企業の台頭で、有望な市場は、台湾資本にとってはどれほど実質的であるかは疑わしい。その点からすれば、中国市場とは「幻想としての市場」になる可能性がある(外国資本、とりわけ日本も含めて)。華南に進出している台湾系企業のみではなく、それとの競争関係にある日本資本の動向も調査した。それについては、2001年度土地制度史学会秋期大会報告をおこなった(報告テーマは「華南経済圏における日系企業の労務管理と中国人労働者の意識構造」)。また、中部農業経済学会大会報告で、「グローバリゼーションとリージョナリゼーション・ローカリゼーション」というテーマで、中国・台湾・韓国・日本との関係で、どのようなことがもたらされるかも検討した。本年度は研究の最終年度であったので、台湾企業の華南経済圏への展開を中心に調査した。そのほか、他の沿岸部地域についても本格的な調査ではなく、簡単なヒアリング調査した。広東省東莞市の台湾系企業と日系企業との比較検討をおこなった。東莞市は、華南経済圏の中でも、台湾系企業が多く進出しているところとしても、夙に有名である東莞市は、電子関係では中国最大の生産工場を有しており、それも台湾系企業によって発展したといってもよいところだ。そのことを反映して、日系企業と台湾企業との部品サプライの競合関係、そして補完関係が成立している。次の点が明らかになった。

第一に、品質・在庫管理がローカルの企業と比較しても難しい。同じ、中国語での対応であるが、労務管理が最大の、経営のネックになっている。やはり、同じ民族でもむずかしい。第二に人材は優秀な若い労働力がいくらでも確保できる。但し、同じ地方の出身を採用するとよい場後悪い場合がある。利点は、サブの中間管理者、とりわけ班長クラスが、優秀であれば、ラインはよくなるが、悪い場合には、生産管理ができない。それに人事考課も難しい。これとの関係で日系企業についても調査したが、同じことがみられた。しかし、ワーカーの実態調査結果からすると、進出している外資の中で、日本の企業が、ワーカーに対してもっとも良心的な対応をしているということがわかった。詳細には、最終報告書で展開する。
非天然型アドレナリン作動薬の選択的生合成経路の構築

本研究は,天然生合成経路を模倣し,既存の酵素を改変することによって脱炭酸反応,β位水酸化反応,メチル化反応の3段階の反応を経てm-Tyrから非天然型機能性分子フェニレフリンを創製することを目的とする.そのため,平成29年度に得られた結果に基づいて,研究を進めた.第2段階反応を触媒する酵素についてラット由来RbDβHの大腸菌と酵母を用いて発現を試みたが,不溶化でした.さらに,RbDβHのDNA全合成を利用して,大腸菌での僅かの可溶化発現ができたが,活性測定できるレベルのサンプル調製に辿り着けることができなかった.今後,β位水酸化反応反を触媒する酵素をもっと広い範囲探索する必要がある選択した第3段階反応におけるメチル化酵素HuPNMTについて,酵素の変異によってノルフェニレフリンに対する活性がより高いメチル化酵素の創製を試みた.基質p-位の水酸基に近い残基V53,V53,M258,V272に注目して,幾つかの変異体を作成した結果,特異性が変化する傾向が見られたが,予想している効果が得られなかった.そこで,構造レベルでの変異体シニュレーションを行ったところで,基質と直接コンタクトする残基だけでは無く,さらにもう一層の周辺残基を考慮する必要があることが分かった.in silico計算を用いて,基質と直接コンタクトする残基の動きを抑制できる周辺残基を合わせて変異を行う必要がある.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は,天然生合成経路を模倣し,既存の酵素を改変することによって脱炭酸反応,β位水酸化反応,メチル化反応の3段階の反応を経てm-Tyrから非天然型機能性分子フェニレフリンを創製することを目的とする.そのため,平成29年度に第1段階の反応を触媒する脱炭酸酵素TDCとDDCの基質の特異性と反応性の精密的な解明を行った.調製はまだ確認されていないブタ由来のDDCについて参考文献に従い調製したが,可溶化には問題があった.そこで,発現ホストとベクターの変更や,培養条件の検討を行うことで,DDCの大量発現・精製ができた.TDC-PLPとDDC-PLP-阻害剤の構造比較に基づいた両酵素の変異体を作成し,HPLCを用いて活性を測定した結果,DopaとTyr基質認識に重要な残基の特定に至った.しかし,m-Tyrを特異的に認識する変異体を見つけられなかったため, TDC-PLP-基質アナログの複合体構造がやはり必要であるとの結論が出た.そこで,反応が進まず,且つ基質認識に影響のない変異体TDC(H203F)を用いてTDC-PLP-基質の結晶化を行ったところ,3.5Åの分解能での構造解析に成功した.得られた構造は反応前の基質とTDCの結合状態であり,これらの結果に基づいて,さらなるTDCあるいはDDCの変異部位の改良計画を立てた.第2,3段階の反応を触媒する酵素の候補選抜については,ヒト由来のHuDβHとHuPNMTをフェニレフリンの生合成経路のβ位水酸化反応,メチル化反応を触媒する酵素の鋳型として改変計画を推進するため,HuDβHとHuPNMTの大量調製と活性測定を行った.その結果,HuPNMTの大量調製に成功し,HuPNMTがノルフェニレフリンに対する活性を有することが分かり,第3段階の触媒酵素として確定した.HuDβHについて,大腸菌と酵母を用いて発現を試みたが,不溶化のため難航している.平成29年は、研究計画の通りに、非天然型アドレナリン作動薬の選択的生合成経路の第1段階の反応を触媒する酵素を創製するため、脱炭酸酵素(TDC, DDC)の変異体を解析しながら,基質認識機構の解明を進めた。m-Tyrを特異的に認識する変異体を設計するため,TDC変異体H203Fを用いて,基質結合との複合体TDC(H203F)-PLP-Tyrの構造を3.5Åの分解能で決定し、反応前の基質配置を明らかにした。得られた構造は、酵素改変の設計の基盤情報となり、今後の酵素創製のための酵素改変ストラテジーを明確に立てることができた.また、第3段階反応におけるメチル化酵素について、in vitroの実験により,候補のHuPNMTが確定でき,その後、HuPNMTの変異によってノルフェニレフリンに対する活性がより高いメチル化酵素の創製を進めることができた。以上の結果から、本研究はおおむねに順調に進展しているといえる.本研究は,天然生合成経路を模倣し,既存の酵素を改変することによって脱炭酸反応,β位水酸化反応,メチル化反応の3段階の反応を経てm-Tyrから非天然型機能性分子フェニレフリンを創製することを目的とする.そのため,平成29年度に得られた結果に基づいて,研究を進めた.第2段階反応を触媒する酵素についてラット由来RbDβHの大腸菌と酵母を用いて発現を試みたが,不溶化でした.さらに,RbDβHのDNA全合成を利用して,大腸菌での僅かの可溶化発現ができたが,活性測定できるレベルのサンプル調製に辿り着けることができなかった.今後,β位水酸化反応反を触媒する酵素をもっと広い範囲探索する必要がある選択した第3段階反応におけるメチル化酵素HuPNMTについて,酵素の変異によってノルフェニレフリンに対する活性がより高い

メチル化酵素の創製を試みた.基質p-位の水酸基に近い残基V53,V53,M258,V272に注目して,幾つかの変異体を作成した結果,特異性が変化する傾向が見られたが,予想している効果が得られなかった.そこで,構造レベルでの変異体シニュレーションを行ったところで,基質と直接コンタクトする残基だけでは無く,さらにもう一層の周辺残基を考慮する必要があることが分かった.in silico計算を用いて,基質と直接コンタクトする残基の動きを抑制できる周辺残基を合わせて変異を行う必要がある.当初の申請書に記述している研究計画に従って,研究を進めると同時に,平成29年度の結果から、分かった問題について,次のような研究の推進方策を立てた.1.第1段階の脱炭酸酵素(TDC/DDC)のm-Tyrに対する反応効率の向上:H29年度に得られたTDCの複合体構造H203F-PLP-TyrとDDC構造の比較により選択した残基について,TDCとDDCの両方の変異体を作製し,活性測定を行う.その結果に基づき,反応効率のよい変異体を確定する.2.基質の認識残基の変異による第3段階反応を触媒する酵素の創製:H29年度に選出した第3段階のメチル化反応を触媒する酵素の候補であるHuPNMTについて,変異体を設計する際に,構造レベルのシミュレーションを導入する.3.第2段階反応を触媒する酵素の候補確定と創製:大量調製に難航しているHuDβHについて,DNAの全合成を利用して発現を試みる.また,ウサギ由来のRbDβHの発現も視野に入れる.同時に,既知の構造を用いた構造レベルのシミュレーションによって,変異残基を設計する.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究には,プレリミナリーな結果が得られ、論文する前に、研究成果をwebページに公開することができないが、私たちの研究活動を研究室のホームページに掲載している。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
周産期における大脳皮質の層構築と血管網の形成との相関

2年目となる本年度は、昨年度に続き、免疫組織化学並びに免疫電顕による形態学学的手法を用いて、ラットの大脳皮質において血管伸長に関与すると考えられる分子群の局在の変化を発達段階を追って調べ、血管網形成期におけるそれら分子の役割について検討した。なお、昨年度の結果に基づき、対象とするラットの時期を大脳皮質形成の始まる胎生14日から生後21日までに拡大した。血管内皮増殖因子(vascular endothelial growth factor、VEGF)は、胎生14日に側脳室内の脈絡叢、神経上皮層、軟膜などに強い陽性反応が認められた。これは胎生後期以降で観察された昨年度の結果と同様であったが、生後は次第に陽性反応が減少した。このようなVEGFの発現パターン並びにその局在は、生後2週目を中心に本格的になる血管網の形成よりもはるかに早い時期から見られることから、血管内皮細胞の発達初期からVEGFが何らかの役割を果たすことが推測される。これに対し、VEGFの受容体であるFlt-1の陽性反応は弱いが、固定法や抗体濃度の変更など、さらなる改善を施しているところである。一方、形成期の大脳皮質に発現することで知られる膜貫通型の糖蛋白であるneurophilin-1は胎生14日の大脳皮質でニューロンの軸索をはじめ脈絡叢、軟膜表面並びに皮質内の血管腔の辺縁などに広く分布した。neurophilin-1はVEGFの特定のアイソフォームに結合したり、VEGFとFlt-1の結合を強化することがin vitroの研究で報告されており、今回の結果からVEGFとneurophilin-1の局在が特異的には相関しないが、少なくともこの両者の相互作用が血管網の形成に何らかの役割を果たす可能性の一つと考えられる。本年度は、免疫組織化学並びに電気泳動による生化学的手法を用いて、胎生18日から生後21日にかけてのラットの大脳皮質において血管網形成に関与すると考えられる分子の発現パターン並びにその局在を調べた。血管内皮増殖因子(vascular endothelial growth factor、VEGF)は、胎生18日には既に側脳室内の脈絡叢に強い発現が認められ、生後まで続くことが示された。この他、VEGF陽性反応は側脳室や第三脳室に面した神経上皮層、軟膜、脳底部の最表層にみられ、脳梁などの白質や灰白質でも陽性反応が点在した。大脳皮質において血管網の形成は皮質の層構造の分化と平行して生後間もなく始まり、生後2週目には本格的になることが知られているが、今回明らかにされたVEGFの発現パターン並びにその局在はこれらの部位で起こる血管網の形成との関連を示唆するものである。これに対し、VEGFの受容体であるFlt-1の陽性反応は、これらの発達段階でほとんど認められなかった。また、血管網形成におけるアストロサイトの関与について調べるため、GFAPの免疫組織化学的局在をVEGFと比較したところ、両者は一部を除いて一致しなかった。アストロサイトがVEGF合成に関与するという報告もあり、今後、この点も含めて電子顕微鏡を用いて細胞レベルで検討する必要がある。一方、大脳皮質に発現して血管の伸長・誘導に関与すると考えられる細胞外基質分子であるラミニン・IV型コラーゲン・フィブロネクチンが、脈絡叢、軟膜表面並びに皮質内の血管腔の辺縁に強い陽性反応を示した。しかしこれらの発現パターンや局在が必ずしもVEGFと相関せず、他の血管新生関連分子との関連も考慮する必要がある。
発泡を伴う高温融体と水の熱移動現象に関する研究

火山噴火のなかで,最も激しい噴火様式とされているマグマ水蒸気噴火の機構を解明する目的で,(1)溶融金属と水,(2)溶融ガラスと水を用いてマグマ水蒸気噴火を実験的に再現して,その現象を撮影して観察・解析した.(1)の実験では,約700°C,14gのすず液滴を常温の水に滴下し,反射光によって高速度ビデオカメラを用いて爆発の過程を撮影した.あわせて蒸気爆発の激しさに関与する物性値や落下条件について無次元解析を行い,熱拡散率,動粘性系数などが現象に大きく影響することを示した.ここからマグマが極めて自発的な蒸気爆発を発生しにくい物質であることを定量的に示した.(2)の実験では,約1100°Cの溶融ガラスにスズを加えたものをルヅボ毎水に投入して,ガラスが微粒化することを示した.ガラスのみでは爆発が起こらないことから,スズが起爆剤の役割を果たしていると考えられる.微粒化の過程でガラスの熱エネルギーが水に伝わり,爆発をより大きなものにすることが推定される.微粒化した0.1m以下のガラス粒子を顕微鏡観察し,水との接触による急冷によると思われる数μm間隔の縞模様を持つ粒子が多数生成されることを示した.今後,圧力測定を行い,スズだけの場合やガラスとスズの割合による爆発の大きさを定量的に明らかにすることが望まれる.火山噴火のなかで,最も激しい噴火様式とされているマグマ水蒸気噴火の機構を解明する目的で,溶融金属と水を用いて実験的に再現して,その現象を撮影して観察・解析した.約700°C,14gのすず液滴を常温の水に滴下し,反射光によって高速度ビデオカメラを用いて爆発の過程を撮影した.その結果,滴下時に液滴が膜沸騰蒸気膜に覆われているが,水中に入りきる以前に蒸気膜が消滅して,自発核生成によると思われる沸騰が観察される.蒸気爆発は自発核生成による沸騰の開始とともに起こる場合と蒸気爆発に進展しない場合がある.液滴の変形にともなって膜沸騰蒸気膜が再形成される現象が観察された.蒸気膜崩壊から高温液の微細化を伴う蒸気爆発現象へと進展していくのはその後になることがある.このことは自発核生成による沸騰の開始がそのまま蒸気爆発の発生につながるものではないと言うことを意味しており,蒸気爆発の発生に,自発核生成による沸騰が必要不可欠とはいえないことを意味する.蒸気爆発の発生に,自発核生成による沸騰が不可欠ではないということは,マグマのように極めて高温で,膜沸騰状態崩壊時には固体になる物質でも,高温液表面あるいは液滴の変形を引き起こすようなダイナミックな蒸気膜や蒸気泡の運動があれば蒸気爆発へ進展していく可能性があることを示すものである.あわせて蒸気爆発の激しさに関与する物性値や落下条件について無次元解析を行い,熱拡散率,動粘性系数などが現象に大きく影響することを示した.ここからマグマが極めて自発的な蒸気爆発を発生しにくい物質であることを定量的に示した.火山噴火のなかで,最も激しい噴火様式とされているマグマ水蒸気噴火の機構を解明する目的で,(1)溶融金属と水,(2)溶融ガラスと水を用いてマグマ水蒸気噴火を実験的に再現して,その現象を撮影して観察・解析した.(1)の実験では,約700°C,14gのすず液滴を常温の水に滴下し,反射光によって高速度ビデオカメラを用いて爆発の過程を撮影した.あわせて蒸気爆発の激しさに関与する物性値や落下条件について無次元解析を行い,熱拡散率,動粘性系数などが現象に大きく影響することを示した.ここからマグマが極めて自発的な蒸気爆発を発生しにくい物質であることを定量的に示した.(2)の実験では,約1100°Cの溶融ガラスにスズを加えたものをルヅボ毎水に投入して,ガラスが微粒化することを示した.ガラスのみでは爆発が起こらないことから,スズが起爆剤の役割を果たしていると考えられる.微粒化の過程でガラスの熱エネルギーが水に伝わり,爆発をより大きなものにすることが推定される.微粒化した0.1m以下のガラス粒子を顕微鏡観察し,水との接触による急冷によると思われる数μm間隔の縞模様を持つ粒子が多数生成されることを示した.今後,圧力測定を行い,スズだけの場合やガラスとスズの割合による爆発の大きさを定量的に明らかにすることが望まれる.
英文コーパス検索における語の文法機能の利用とシステム化

本研究は、英文の構文解析手法を英文コーパスにおける語の検索に利用することによって、検索効率を向上させることをねらったものである。全文データベースに対する検索は、通常、検索語句の記号列、文字列としての一致によっている。もちろん、検索文字列の完全一致ばかりではなく、前方一致や後方一致、包含などという部分一致や、同義語辞書や類語辞書によるある種の連想機構的な検索機能など、高速な一致検索とともに、高度な技術も利用されている。しかし、このような文字列の一致のみを利用した検索システムでは支援機能としては一般に不十分である。文中の語句は他の語句から独立している訳ではなく、逆に密接に関連しているのであり、検索者の対象とする語句も、実は、検索者の意図としては明示してはいないが何らかの他の語句との関連を持ったものである。そして、検索者はその関連とともに対象の語句を検索しているのである。従って、文字列一致の検索によって得られたもののなかには意図した関係をもっていない、対象外の用例が存在する。検索者は多くの場合に、これらの大量の検索結果のなかから意図した結果を再び探すことになる。語の文法機能を特定し、指定した文法機能と一致するかどうかをチェックするには、構文解析によって語の文法機能を推定する必要があるが、一般には、構文解析を完全におこなうことは困難である。しかし、検索効率の向上の目的には完全な構文解析である必要はなく、指定した文法機能が、検索語が構文上果している役割と一致する可能性が判定できるだけでも、検索効率の向上を計ることができる。本研究はこのような目的で、検索システムで利用できる構文解析システムの作成と機能の検討を行なったものである。当初作成したシステムはLISPのKCLでコーディングしてあったが、Prolog型のオブジェクト指向言語であるCESPに移植し、それにともなって構文規則や品詞推定規則などのルールをプログラムから分離し、そのようなルールベースとして独立させた。また、部分的な構文解析の可能なシステムをするため、トップダウン的な構文解析をボトムアップ的に構文解析できるように構文解析ルールの構成を再検討した。以上の研究成果は、第50回、および、第51回情報処理学会全国大会で報告した。研究はまだ終了しておりず、完成に向けて努力中である。昨年度はkcl(Kyoto Common Lisp)における英文コーパス検索システムのプロトタイプシステムの整備とともにPrologをベースにした論理型言語CESPへの移植を行なった。今年度は、CESPにおけるシステムの機能を整備し、かつその充実を図った。(1)CESPにおけるシステムの整備:LispによるシステムをCESPへ移植するに当って、いくつかの機能が完全には現実できなかったが、これらの諸点について工夫を施すことによって実現させた。また、構文解析ルールの表現の相違から期待通りの動きをしないときがあったが、それらの問題点を解決した。また、クラス構成を再編してより独立した知識構成を実現した。これにより、当初目的としたオブジェクト指向によるシステムのモジュール化と、各種のルール群からなる知識ベースの独立性も強化された。また、これまで対象としてきた英文コーパスは初級英文から構成したものを用いていたが、それを拡張するため、種々の英文コーパスを購入し、対象として拡張するための検討を行なった。(2)CESPにおけるシステムの充実:

基本的な検索機能を充実させるために、kclのプロトタイプシステムで検討してきた複数の語からなる語句や規則的語形変化をする語の検索機能をCEPSPで開発しシステムに付加した。また、対象となる語の構文機能をより効率的に同定するために、部分構文木を構成するルールの検討を行ない、一部をCESPで実際に実現した。しかし、この機能については、重要ではあるが、まだ引き続き検討が必要である。以上の研究成果は、平成7年3月の第50回情報処理学会全国大会、および、同9月の第51回情報処理学会全国大会で報告した。本研究は、英文の構文解析手法を英文コーパスにおける語の検索に利用することによって、検索効率を向上させることをねらったものである。全文データベースに対する検索は、通常、検索語句の記号列、文字列としての一致によっている。もちろん、検索文字列の完全一致ばかりではなく、前方一致や後方一致、包含などという部分一致や、同義語辞書や類語辞書によるある種の連想機構的な検索機能など、高速な一致検索とともに、高度な技術も利用されている。しかし、このような文字列の一致のみを利用した検索システムでは支援機能としては一般に不十分である。文中の語句は他の語句から独立している訳ではなく、逆に密接に関連しているのであり、検索者の対象とする語句も、実は、検索者の意図としては明示してはいないが何らかの他の語句との関連を持ったものである。そして、検索者はその関連とともに対象の語句を検索しているのである。従って、文字列一致の検索によって得られたもののなかには、意図した関係をもっていない、対象外の用例が存在する。検索者は多くの場合に、これらの大量の検索結果のなかから意図した結果を再び探すことになる。語の文法機能を特定し、指定した文法機能と一致するかどうかをチェックするには、構文解析によって語の文法機能を推定する必要があるが、一般には、構文解析を完全におこなうことは困難である。しかし、検索効率の向上の目的には完全な構文解析である必要はなく、指定した文法機能が、検索語が構文上果している役割と一致する可能性が判定できるだけでも、検索効率の向上を図ることができる。本研究はこのような目的で、検索システムで利用できる構文解析システムの作成と機能の検討を行なったものである。当初作成したシステムはLISPのKCLでコーディングしてあったが、Prolog型のオブジェクト指向言語であるCESPに移植し、それにともなって構文規則や品詞推定規則などのルールをプログラムから分離し、そのようなルールベースとして独立させた。また、部分的な構文解析の可能なシステムをするため、トップダウン的な構文解析をボトムアップ的に構文解析できるように構文解析ルールの構成を再検討した。以上の研究成果は、第50回、および、第51回情報処理学会全国大会で報告した。研究はまだ終了しておらず、完成に向けて努力中である。
電荷移動型分子光スイッチの設計

分子光スイッチは、ドナー分子(D)とアクセプター分子(A_1,A_2)から形成され、光により誘起される可逆な電子移動によってラジカルイオン対を形成・消失させ(D-A_1-A_2=^^<hu>__<hu>D^<・+>-A_1-A^<・->_2)、入力信号に応じてピコ秒レベルで吸収・発光波長の変換を可能にするものである。具体的には、N,N-ジメチルアニリン(DMA)、トリスビピリジルルテニウム錯体(Ru(bpy)_3^<2+>)、メチルビオローゲン(MV)をメチレン鎖で連結させた1 (DMA-Ru(bpy)_3^<2+>-MV)を分子設計した。まず、DMA-Ru(bpy)_3^<2+>、Ru(bpy)_3^<2+>-MVを合成し、その吸収・発光スペクトルの測定から2分子間の電子移動と構造との相関関係を評価した。吸収スペクトルの測定から、基底状態において分子間に相互作用がないことを確認した。また、Ru(bpy)_3^<2+>からの強い発光がDMA-Ru(bpy)_3^<2+>ではみられたのに対し、Ru(bpy)_3^<2+>-MVでは完全に消光されておりRu(bpy)_3^<2+>からMVへ電子移動が誘起されることを確信した。酸化還元電位を測定しRehn-Weller式より電子移動にともなう自由エネルギー変化(ΔG)を算出した。Ru(bpy)_3^<2+>-MVではΔG=-53kJ/molと発熱的であるのに対し、DMA-Ru(bpy)_3^<2+>ではΔG=3.7kJ/molと吸熱的であることがわかった。これはDMAの酸化電位(E^<+/0>=0.57V vs.SCE)がDMA-Ru(bpy)_3^<2+>において0.25Vも上昇しているためであり、このようなDMAの著しい酸化電位の上昇は、Ru(bpy)_3^<2+>をメチレン鎖を介し直接DMAのアミノ基に結合させたことが原因と考えられ分子設計の再考を必要とすることがわかった。今後は、フェロセン、テトラメチルフェニレンジアミンなどのより強力なドナー分子を取り入れるとともに、アミド・エステル基によるドナーとアクセプター分子間の結合を考慮するなど機能-構造相関関係の評価を通じて分子光スイッチの最適構造を明らかにしていく予定である。
反応界面レオロジーを基軸とする液相反応流研究の展開

ケミカルガーデンは沈殿を生成する反応を利用した実験である。これは通常水ガラスと呼ばれるケイ酸ナトリウム水溶液中に塩化コバルトなどの金属塩の種を入れることで沈殿が連続的に生成し、下方または上方に延びていく現象である。近年この現象をヘレショウセル内で行う擬似2Dケミカルガーデン実験についての報告が複数されている。ヘレショウセル内で行うことによって流動と沈殿の複合ダイナミクス(反応流)として観察することができる。さらに、重力項をほぼ無視することができ得られた実験結果は平面パターンとして容易に分析することが可能である。線形粘弾性測定および非線形粘弾性測定を用いて擬2Dケミカルガーデンパターンにおける濃度・流量の差によるパターンの違いを考察した。線形粘弾性測定では塩化コバルト濃度の違いによってできる界面粘弾性物質の粘弾性特性が異なることを示した。また非線形粘弾性測定では界面の沈殿の凝集の程度の違いや、ひずみを変えたときのひずみ硬化率についての説明も行った。流量を上げるとパターンが変化するのは粘弾性界面(沈殿相)のひずみ硬化によるのではないかと提言した。反応粘弾性界面によりViscous fingering (VF)を制御する研究を行った。VFとは多孔質媒質内や二枚の平行平板間の薄い隙間であるヘレ・ショウセル内で、高粘性液体が低粘性液体に置換される際、二流体の界面が指状に広がる現象である。二つの溶液・反応系を用いた。一つは、高粘性液体が塩酸を含むグリセリン水溶液、低粘性液体がポリアクリル酸ナトリウム水溶液とポリエチレンオキサイド水溶液と塩化カリウムの混合液体である系である。二つ目は、高粘性液体がカルシウムイオンを含むグリセリン水溶液、低粘性液体がアルギン酸ナトリウム水溶液とした場合である。両者の系で化学反応により、粘弾性物質が生成する。両者の系で反応を伴う場合、VFを抑制することが確認された。しかし、VF抑制能が大きくなる流量が両者の系で異なっていた。VF抑制能は前者の系では高流量で高く、後者の系では低流量で高かった。この結果を、解釈するために、反応界面の大振幅振動せん断流れ(Large Amplitude Oscillatory Shear Flow: LAOS)測定を行った。その結果、前者の系では、せん断速度が大きくなると弾性の影響が大きくなり、後者の系では、せん断速度が小さいとき弾性の影響が大きく、せん断速度が大きくなると弾性の影響が小さくなることがわかった。VFの抑制が弾性に起因していることが、研究代表者らの過去の研究から指摘されている。このことを鑑みると、今回の結果は、弾性が顕著になる流量範囲でVFが抑制され、弾性が顕著になる範囲が溶液・反応系で異なっていたと解釈することができる。高粘性液体に高粘度のニュートン流体、低粘性液体にポリマー水溶液(非ニュートン流体)を用い、反応粘弾性界面を用いてVFを抑制する研究に関しては、一定の成果を得ることができた。今回の結果は粘弾性界面を伴う流体力学に関して、界面LAOS測定が有用であることを初めて実証した結果になる。今後この結果は論文執筆する。高粘性流体が多孔質媒質やHere-Shawセル内で低粘性流体に置換される際、二流体の界面は不安定になり指状に広がる。この現象をViscous Fingering (VF)といい、特に化学反応を伴うVFは石油の回収過程や生体内での物質輸送過程など様々なプロセスに影響を及ぼしている。近年、二流体界面における化学反応で生じるゲルがVF流動場に及ぼす影響が注目されている。本研究では、界面LAOS(Large amplitude oscillatoryshear:大振幅振動せん断)粘弾性測定を行い、二流体反応界面において生成されるゲルの大変形下での粘弾性特性とゲル生成がVF流動場に及ぼす影響の相関を調べ、ゲル生成反応を伴うVFの基本的な特性を明らかにすることを目的とした。ゲル生成を伴う反応流実験を3系行った。本実験条件では、非反応系では流量に関係なくFingeringパターンが形成された。反応系では、ポリアクリル酸(SPA)水溶液を用いた系では低流量でFractureパターンが形成された。キサンタンガム(XG)水溶液を用いた系では高流量でFractureパターンが形成された。アルギン酸ナトリウム(SA)を用いた系では本実験範囲Fractureパターンが形成されなかった。これらの違いはそれぞれの系における反応界面で形成されたゲルの大変形下でのレオロジー特性の差異に起因すると考え、反応界面で形成されたゲルのLAOS測定を実行した。SPA系ではひずみγがγ=7%でゲルが崩壊する挙動と、γが大きくなると弾性が低下する挙動が観察された。XG系ではγ=25%でゲルが崩壊する挙動と、調べたγの範囲に対して比較的大きい弾性を示した。SA系ではゲルが崩壊するが観察されなかた。これらのVF結果と界面LAOS結果からfractureパターンは二流体界面に生じるゲルがある程度の弾性を持ち、その一部分が壊れることによって生じるというメカニズムを提示した。高粘性液体に高粘度のポリマー水溶液(非ニュートン流体)、低粘性液体にニュートン流体を用いたViscous fingering研究において、反応粘弾性界面によるFractureパターンの形成に関する研究に関しては、一定の成果を得ることができた。

これは通常水ガラスと呼ばれるケイ酸ナトリウム水溶液中に塩化コバルトなどの金属塩の種を入れることで沈殿が連続的に生成し、下方または上方に延びていく現象である。近年この現象をヘレショウセル内で行う擬似2Dケミカルガーデン実験についての報告が複数されている。ヘレショウセル内で行うことによって流動と沈殿の複合ダイナミクス(反応流)として観察することができる。さらに、重力項をほぼ無視することができ得られた実験結果は平面パターンとして容易に分析することが可能である。線形粘弾性測定および非線形粘弾性測定を用いて擬2Dケミカルガーデンパターンにおける濃度・流量の差によるパターンの違いを考察した。線形粘弾性測定では塩化コバルト濃度の違いによってできる界面粘弾性物質の粘弾性特性が異なることを示した。また非線形粘弾性測定では界面の沈殿の凝集の程度の違いや、ひずみを変えたときのひずみ硬化率についての説明も行った。流量を上げるとパターンが変化するのは粘弾性界面(沈殿相)のひずみ硬化によるのではないかと提言した。今後は、高粘性液体にポリマー水溶液(非ニュートン流体)、低粘性液体にニュートン流体を用いた系について検討する。この系では、過去に二つの系で行っていた。一つ目は高粘性液体にポリアクリル酸ナトリウム水溶液、低粘性液体に鉄3価イオン水溶液を用いた系である。二つ目は高粘性液体にキサンタンガム水溶液、低粘性液体に鉄3価イオン水溶液を用いた系である。前者では低流量でフラクチャーパターンが生じるのに対し、後者では高流量でフラクチャーパターンが生じる。この差異を界面LAOSで解明できるかを検討する。今後は、高粘性液体にポリマー水溶液(非ニュートン流体)、低粘性液体にニュートン流体を用いたViscous fingering研究において、反応粘弾性界面によるFractureパターンの形成に関する研究に関して、溶液・反応系を追加し、得られた結果の一般性を検討する。当該年度、沈殿反応に関する検討が進んでおらず、それに伴う消耗品、旅費を支出しなかった。当該年度はゲル生成反応を伴う系に集中した方がよいと判断した。当該年度、使用しなかった沈殿反応に関する検討に係る経費は、次年度、その検討のための消耗品購入や、研究打ち合わせおよび成果発表のための旅費、等に充てる。
地球型惑星の原子マントル分化過程と初期進化の理論的研究

本研究の成果は(1)マグマオーシャン冷却を中心とした初期進化シナリオの作成、(2)深部マントル分化の条件の検討、に大別される。(1)初期進化シナリオ:(a)部分溶融状態の物質では部分溶融度と臨界部分溶融度大小関係によって粘性率が劇的に変化する。このため、マグマオーシャン進化を2段階に区分できる。部分溶融度が臨界部分溶融度よりも大きい場合を「柔らかいマグマオーシャン」、臨界部分溶融度よりも小さい場合を「硬いマグマオーシャン」と名付ける。(b)柔らかいマグマオーシャンの内部では激しい対流混合のために化学分化が進行しない。また、急速な対流冷却のために強カな熱源が無い場合には百万年程度で消滅し、硬いマグマオーシャンに移行する。(c)硬いマグマオーシャンの内部では対流運動が相対的に不活発なので化学分化が進行する。また、冷却が遅いのでこの状態は少なくとも12億年間持続し、形成直後の地球の原始マントルは硬いマグマオーシャンの状態にある。(d)形成直後の原始地球表層には既に海洋が存在する。このため薄い急冷地穀が形成されるが、硬いマグマオーシャンが存在する間はこの原始地穀は内部からの火成活動によって頻繋に更新される。この時期には外からの天体の衝突も重要な寄与をする。(2)深部マントルの分化の検討:固液間での微量元素の高圧下での分配実験から、現在のマントル組成と深いマグマオーシャンの存在が矛盾する可能性が示唆されていた。しかしながら、(a)下部マントルに達するような深いマグマオーシャンの生成は必ずしも下部マントル正力下での分化が進むことを意味しない。(b)特に、大気がない場合には分化が進むよりも速く対流冷却でマグマオーシャンが固化するので分化しない。(c)しかし、大気によって表面温度が2200K以上に保たれると分化が進行する。すなわち深部マントル分化は惑星集積の形態に依存する。原始マントルの分化過程において重要な役割を果たすマグマオーシャンの進化について、数値モデルを用いて理論的な解析を行った。多くの物理過程を考慮に入れたマグマオーシャン進化の数値モデルの結果の解析から、必ずしも全ての物理過程が同時に重要な役割を果たすわけではないことが示された。これに基づいてマグマオーシャンの進化段階を区分し、各段階について考察した。成果の概要は次のとおり:(1)部分溶融状態の物質では部分溶融度がある臨界部分溶融度より大きいか小さいかで著しく粘性率が変化する。このため、マグマオーシャン中の物理過程も部分溶融度が臨界部分溶融度より大きいか小さいかによって著しく異なる。これによってマグマオーシャン進化を2段階に区分できる。部分溶融度が臨界部分溶融度よりも大きいマグマオーシャンを「柔らかいマグマオーシャン」、部分溶融度が臨界部分溶融度よりも小さいマグマオーシャンを「硬いマグマオーシャン」と名付けた。(2)柔らかいマグマオーシャンの内部では激しい対流混合がおこるために化学分化が進行しない。また、急速な対流冷却のために百万年程度が消滅し、硬いマグマオーシャンに移行する。(3)硬いマグマオーシャンの内部では対流運動が相対的に不活発なので化学分化が進行する。また、冷却が遅いのでこの状態は数億年間持続し、形成後数億年間の地球の原始マントルは硬いマグマオーシャンの状態にある。(4)形成直後の原始地球表層には既に海洋が存在する。このため薄い急冷地殻が形成されるが、硬いマグマオーシャンが存在する間はこの原始地殻は内部からの火成活動によって頻繁に更新される。これは約40億年よりも古い地殻岩体が見いだされない理由を説明する。

(5)小天体衝突による原始地殻の更新よりも、内部からの火成活動による更新の方が影響が大きい。これらの研究成果についてはすでに国際学会で口頭発表を行い、また論文として印刷予定である。原始マントルの分化過程において重要な役割を果たすマグマオーシャンの進化について、数値モデルを用いて理論的な解析を行った。(1)マグマオーシャン形成の原因の一つである衝突による融解現象について検討を行い、10^<19>kg程度以上の微惑星が78km/s以上で衝突すれば大規模な溶融が起こり得ることを確認した。(2)高温高圧実験データの収集と整理、特に高圧下での融解実験の結果を整理して、マントルの融点の適当な近似式を作成した。(3)マグマオーシャン対流の計算に用いてきた混合距離理論を改良し、化学的成層や鉱物粒の混在の効果を取り入れられるようにした。(4)現実的計算に対応した数値モデルの改良を行い、それを用いて数値実験を行った。特に、高圧下で予想されている共存する固液の密度逆転がマグマオーシャン進化に与える影響について検討した。密度逆転発生の原因をa.固液の圧縮率の違い、b.液相に鉄が濃縮し易いこと、に分類し、前者を絶対的密度逆転、後者を条件付密度逆転と呼んで区別した。絶対的密度逆転の存在下では対流運動・固液分離共に深い方へ熱を輸送し、マグマオーシャン深部の冷却が阻害されるので、強い超断熱勾配が実現し、冷却の最末期に大規模なオーバーターンを起こして解消する。一方、条件付密度逆転の場合は対流は常に上向きに熱を運ぶのでマグマオーシャンは順調に冷却し、マグマオーシャン上部は冷却に伴ってちょうど密度逆転が起こらない組成に保たれるように進化する。この場合、マグマオーシャン消滅直後の上部マントルの鉄マグネシウム比は現在のマントルのそれと同じくらいか、ややマグネシウムよりになることを予想した。今後この予想を確認するため3成分から5成分系の熱・物質輸送・進化モデルを用いて検討することが必要である。
有限体上における可積分系の探索

本研究は、有限体上に値をとるYang-Baxter写像により力学系を構築することを目的としている。これまでに申請者は、有限体上におけるソリトン系をいくつか得た[1]。この系は有限体上において孤立波を保存し、多項式表示を持つ新規な力学系である。そこにおいて用いられる方法は十分に汎用性を持つものであり、これらの系を含む枠組みを構築し、解明することを第一の目標としてきた。このために平成30年度においては、平成27年度に[2]で得られた楕円数列の一般解のHankel行列式表示のもつ性質を引き続き調べた。この解であるHankel行列式の行列要素はCatalan数列を拡張したものであり、組合せ論的にも興味深いものである。また1次元離散力学系としてintegralityやLaurent性などといった著しい特徴を持つ楕円数列とそれに付随するSomos数列について考察し、その解の性質を考察した。楕円数列は楕円曲線上の点列に等価なものであり、楕円曲線暗号や代数幾何において本質的である。楕円数列の解の行列式表示と離散対数問題などの関係やその応用は引き続き今後の課題である。また有限体上におけるソリトン系を与える枠組みに現れる代数系が暗号理論に応用できることが最近示唆されている。暗号理論への応用に付随して離散対数問題などの基本的な考察を行った。昨年度までに申請者は、有限体上におけるソリトン系をいくつか得た[1]。平成27年度においては、上に述べたような系の類似として双線形形式の立場から楕円数列の一般解のHankel行列式表示を得た[2]。ここで、Hankel行列式の行列要素はCatalan数列を拡張したものであり、組合せ論的にも興味深いものである。また、対称Somos数列の解についても考察した。楕円数列の解の行列式表示と離散対数問題などの関係やその応用は今後の課題である。一般的な状況においてセルオートマトンを1+1次元離散力学系として見たとき、その可積分性あるいは非可積分性はよくわかっていない。具体的な系に限っても、その保存量などについてよくわからないことが多い。そのような現状において今年度は、1次元離散力学系としてintegralityやLaurent性などといった著しい特徴を持つ楕円数列とSomos数列について考察し、その解の表示を得た。このために平成28年度においては、平成27年度に[2]で得られた楕円数列の一般解のHankel行列式表示のもつ性質を調べた。1次元離散力学系としてintegralityやLaurent性などといった著しい特徴を持つ楕円数列とそれに付随するSomos数列について考察し、その解の性質を調べてきた。また、対称Somos数列の解の性質について考察した。その楕円数列の解の行列式表示と離散対数問題などの関係やその応用は今後の課題である。そのような現状において今年度は昨年度に引き続き、1次元離散力学系としてintegralityやLaurent性などといった著しい特徴を持つ楕円数列とSomos数列について考察し、その解の性質を用いることにより新奇な表式を得た。このために平成29年度においては、平成27年度に[2]で得られた楕円数列の一般解のHankel行列式表示のもつ性質を引き続き調べた。

楕円数列の解の行列式表示と離散対数問題などの関係やその応用は今後の課題である。一般的な状況においてセルオートマトンを1+1次元離散力学系として見たとき、その可積分性あるいは非可積分性はよくわかっていない。具体的な系に限っても、その保存量などについてよくわからないことが多い。そのような現状において今年度は昨年度に引き続き、1次元離散力学系としてintegralityやLaurent性などといった著しい特徴を持つ楕円数列とSomos数列について考察し、その解の性質を調べた。また、有限体上におけるソリトン系を与える枠組みを用いた暗号系について基礎的な考察を行った。本研究は、有限体上に値をとるYang-Baxter写像により力学系を構築することを目的としている。これまでに申請者は、有限体上におけるソリトン系をいくつか得た[1]。この系は有限体上において孤立波を保存し、多項式表示を持つ新規な力学系である。そこにおいて用いられる方法は十分に汎用性を持つものであり、これらの系を含む枠組みを構築し、解明することを第一の目標としてきた。このために平成30年度においては、平成27年度に[2]で得られた楕円数列の一般解のHankel行列式表示のもつ性質を引き続き調べた。この解であるHankel行列式の行列要素はCatalan数列を拡張したものであり、組合せ論的にも興味深いものである。また1次元離散力学系としてintegralityやLaurent性などといった著しい特徴を持つ楕円数列とそれに付随するSomos数列について考察し、その解の性質を考察した。楕円数列は楕円曲線上の点列に等価なものであり、楕円曲線暗号や代数幾何において本質的である。楕円数列の解の行列式表示と離散対数問題などの関係やその応用は引き続き今後の課題である。また有限体上におけるソリトン系を与える枠組みに現れる代数系が暗号理論に応用できることが最近示唆されている。暗号理論への応用に付随して離散対数問題などの基本的な考察を行った。楕円数列およびSomos数列について可解カオスの観点から考察を行う予定である。その保存量はよく知られており、また今回得られた一般解を用いることにより、代数的エントロピーやco-primeness、クラスタ代数などといった近年進展が著しい視点からもその力学的な特徴を明らかにしたい。今後は楕円数列およびSomos数列について計算アルゴリズムの観点から考察を行う予定である。この保存量はよく知られており、これまでに今回得られている一般解を用いることにより、co-primeness、クラスタ代数などといった近年進展が著しい視点とともにその力学的な特徴およびアルゴリズムとしての性質を明らかにしたい。今後は楕円数列およびSomos数列について計算アルゴリズムの観点から、引き続き考察を行う予定である。この保存量はよく知られており、これまでに今回得られている一般解を用いることにより、co-primeness、クラスタ代数などといった近年進展が著しい視点とともにその力学的な特徴を明らかにしたい。
オーステンパ球状黒鉛鋳鉄の加工熱処理法による強靭化とその実用化

H10年度は、ADIの靭性に及ぼす加工熱処理時の圧延加工量、オーステンパ処理温度および時間の影響について調査した。H11年度は、加工熱処理条件の最適化・高効率化を目的として、加工熱処理材の靭性に及ぼす黒鉛粒径およびオーステナイト化温度の影響に関する調査ならびに検討を行った。H12年度は、強度・靭性に及ぼす加工率およびオーステナイトの安定性に関する調査を行った。加工熱処理を施したADIの靭性は、黒鉛粒径によらず、ほぼ一定であることが確認された。他方で、ミクロ組織中に形成されるγプールと靭性の関係を詳細に解析した結果から、ADIの靭性は、主としてγプールの量に依存することを明らかにした。ただし、加工時に黒鉛粒間に形成されるせん断帯は、後のベイニティック・フェライトの核生成サイトとして有効に作用するが、それと同時に割れを生じる場合がある。従って、加工熱処理法の実用化に際しては、黒鉛粒径の大きなものが望ましいと結論した。加工率40%、オーステンパ時間14.4Ksecで、最大の吸収エネルギー値が、加工率60%、オーステンパ時間7.2Ksecで、最大の破壊靭性値が得られた。また、040%程度で引張強度は1000MPaを越えており、伸びも40%で最大となった。40%までは、加工率の増加に伴い、処理材の残留オーステナイト量は減少した。また、その安定性は増し、高加工率では変形・破壊中の加工誘起マルテンサイト変態は見られなくなった。総合的に見て、40%程度の加工率で強度、靭性のバランスが優れるという結果が出た。強度はそれより低加工率側で、また靭性は高加工率側で優れることがわかった。これを参考に鋳造鍛造法などでnear-netshapeを達成しながら、各部位の特性を最適化することも可能である。この様なコンセプトの基に鋳鉄のミクロ組織設計・使用法案の検討などを行えば、鉄鋼材料に代替できる優位性も生じ得ると考えられる。オーステンパ球状黒鉛鋳鉄は、基地中の共晶セル境界近傍に残存する未変態オーステナイト(γプール)が、負荷により、脆性なマルテンサイトに容易に変態し、力学的特性に悪影響を与えることが知られている。これに対して、本研究では、Niを添加した球状黒鉛鋳鉄に対し、オーステンパ処理中に加工を加えてγプールを消滅させ、従来のADIよりも高い靭性を得た。本年度は、C 3.40%,Si 2.81%,Mn 0.14%の普通球状黒鉛鋳鉄を用い、より広範な加工熱処理条件におけるADIの力学的特性について基礎的調査を行った。通常のオーステンパ処理を基本として、オーステンパ温度(TMT-AF),オーステナイト化温度(TMT-γ)および両方の温度(TMT-γAF)に圧延を施す3種類の加工熱処理を行った。オーステンパ温度は、623,653 Kの2水準とし、圧下率並びにオーステンパ時間は、任意に変化させた。その結果、いずれの加工熱処理材においても、通常のADIに比べ、短いオーステンパ時間で最適な吸収エネルギーが得られた。オーステナイト化温度で圧延を施すTMT-γ材は、圧下率の増大に伴い、硬さは若干の低下を示すが、吸収エネルギーは増加する。

オーステンパ温度で圧延を施したTMT-AF材とオーステナイト化温度及びオーステンパ温度の両温度で圧延を施したTMT-γAF材は、圧下率の増大に伴い、吸収エネルギー及び硬さのいずれも増加する傾向を示した。オーステンバ温度の増加にともないTMT-γ材では、吸収エネルギーは増加するが、硬さは低下した。一方、TMT-γAF,TMT-AF材では、オーステンパ温度による変化は、見られなかった。このように、圧下率、オーステンパ処理の温度および時間を調整することで、破壊じん性が大きく向上する場合がある事が明らかとなった。前年度においてADIの靭性に及ぼす加工熱処理時の圧延加工量,オーステンパ処理温度および時間の影響について明らかにした。本年度は、加工熱処理条件の最適化・高効率化を目的として、加工熱処理材の靭性に及ぼす黒鉛粒径およびオーステナイト化温度の影響に関する調査ならびに検討を行った。供試材は、一方向凝固プロセスにより溶製された種々の黒鉛粒径を有する球状黒鉛鋳鉄、および合金元素を微量添加した球状黒鉛鋳鉄である。これらに種々の加工熱処理を施し、衝撃試験を行った。加工熱処理を施したADIの靭性に及ぼす黒鉛粒径の影響は、従来フェライト基地球状黒鉛鋳鉄で報告されている結果とは異なり、およそ黒鉛粒径に存在しないことを確認した。他方で、ミクロ組織中に形成されるγプールと靭性の関係を詳細に解析した結果から、ADIの靭性は、主としてγプールの量に依存することを明らかにした。ただし、加工時に黒鉛粒間に形成せれるせん断帯は、後のベイニティック・フェライトの核生成サイトとして有効に作用するが、それと同時に割れを生じる場合がある。したがって、加工熱処理法はの実用化に際しては、黒鉛粒径に大きなものが望ましいと結論した。また、一般にオーステナイト化温度は1173Kであるが、オーステナイト化温度で圧延する場合、オーステナイト化温度が10731173Kで、靭性が最大となることを確認した。オーステナイト化温度の低下は、オーステナイト中の炭素固溶限を減少させオーステンパ反応を加速する一方で、転位消滅による回復を抑制し、靭性を著しく向上させる。前年度までにADIの靭性に及ぼす加工熱処理時の圧延加工量、オーステンパ処理温度および時間の影響について明らかにした。本年度は、加工熱処理条件の最適化・高効率化を目的として、加工熱処理材の強度・靭性に及ぼす加工率の影響に関する調査ならびに検討を行った。供試材は、一方向凝固プロセスにより溶製された合金元素を微量添加した球状黒鉛鋳鉄である。これらに熱処理温度を一定とし、加工率および熱処理温度を種々に変化させた加工熱処理を施した。シャルピー衝撃試験、引張試験および動的破壊靭性試験を行い、力学的特性を評価した。引張強さは、加工率の増加に伴い単調に減少した。伸びは加工率40%で最大値を示すが、加工率の増加に伴い減少する傾向にあった。また、加工率60%で最大の動的破壊靭性値を示した。フェライトは、加工率の増加に伴い微細化する。一方、共晶セル境界周辺のオーステナイトは、加工率の増加に伴い円状となることが明らかとなった。残留オーステナイトおよびγプールは、変態の際に負荷されたエネルギーを吸収し、安定化するほど、そのエネルギーは大きくなる。したがって,加工率40%で最大の吸収エネルギーおよび伸びが得られたのは、残留オーステナイトが適度に安定化したためであると考えられる。