中尾 航 (ナカオ ワタル)

NAKAO Wataru

所属組織

大学院工学研究院 システムの創生部門

職名

教授

生年

1974年

研究分野・キーワード

自己き裂治癒、インテリジェント材料、セラミックス基複合材料、破壊力学、構造用セラミックス

メールアドレス

メールアドレス

ホームページ

http://www.nakaolab.ynu.ac.jp/

関連SDGs




写真a

出身学校 【 表示 / 非表示

  •  
    -
    1998年

    東京工業大学   工学部   金属工学科   卒業

出身大学院 【 表示 / 非表示

  •  
    -
    2003年

    東京工業大学  理工学研究科  物質科学専攻  博士課程  修了

  •  
    -
    2000年

    東京工業大学  理工学研究科  物質科学専攻  修士課程(博士前期課程)  修了

取得学位 【 表示 / 非表示

  • 博士(工学) -  東京工業大学

学内所属歴 【 表示 / 非表示

  • 2017年04月
    -
    継続中

    専任   横浜国立大学   大学院工学研究院   システムの創生部門   教授  

  • 2017年01月
    -
    2017年03月

    専任   横浜国立大学   大学院工学研究院   機能の創生部門   教授  

  • 2011年04月
    -
    2016年12月

    専任   横浜国立大学   大学院工学研究院   機能の創生部門   准教授  

  • 2007年12月
    -
    2011年03月

    専任   横浜国立大学   学際プロジェクト研究センター   特任教員(助教)  

  • 2007年04月
    -
    2007年11月

    専任   横浜国立大学   大学院工学研究院   機能の創生部門   特別研究教員  

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所属学会 【 表示 / 非表示

  •  
     
     
     

    日本金属学会

  •  
     
     
     

    日本材料学会

  •  
     
     
     

    American Ceramics Society

  •  
     
     
     

    日本機械学会

  •  
     
     
     

    日本ばね学会

専門分野(科研費分類) 【 表示 / 非表示

  • 無機材料・物性

  • 構造・機能材料

  • 機械材料・材料力学

 

研究経歴 【 表示 / 非表示

  • 自己治癒機能を有する革新的セラミックスタービン材料の開発

    研究期間:  - 

  • スペースデブリ捕獲・回収システムを実現するカプセル型マイクロアクチュエータ

    その他の研究制度  

    研究期間:  - 

  • ばね鋼の浸炭,脱炭および窒化に関する調査

    その他の研究制度  

    研究期間:  - 

  • セラミックス基自己治癒材料における新規治癒物質の探索

    その他の研究制度  

    研究期間:  - 

  • 構造・機械部材の構造健全性を向上する表面改質技術の開発

    JST若手研究者研究推進事業(TOREST)  

    研究期間:  - 

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著書 【 表示 / 非表示

  • スマートマテリアル総覧~自己修復材料編

    中尾 航 (担当: 単著 , 担当範囲: 第1章 概論 )

    日経BP社  2018年10月 ISBN: 978-4-296-10026-2

  • Advances in ceramics matrix composite

    T. Osada, W. Nakao, K. Takahashi, K. Ando (担当: 共著 , 担当範囲: Chapter 17 Self Crack-Healing Behavior in Ceramic-Matrix Composites )

    Woodhead Publisher  2014年02月 ISBN: 9780857091208

     概要を見る

    自己治癒能力を有するセラミックスの概略を示し,自己治癒性と環境雰囲気との関係性について解説を行った.

  • ENCYCLOPEDIA OF COMPOSITES

    Wataru Nakao (担当: 単著 , 担当範囲: one chapter; SiC whisker compsite )

    Wiley-VCH  2012年

  • Advanced Ceramics-Charactorization, Raw Materials, Processing, Properties Degradation and healing

    K. Takahashi, K. Ando, W. Nakao (担当: 共著 , 担当範囲: Chapter 18 Crack-Healing Ability of Structural Ceramics and Methodology to Guarantee the Reliability of Ceramic Components )

    INTECH  2011年08月 ISBN: 9789533075044

     概要を見る

    自己治癒性がセラミックスの機械特性に及ぼす影響を実例を含めて解説を行った.

  • Properties and Applications of Silicon Carbide

    Wataru Nakao (担当: 共著 , 担当範囲: Chapter 11 Effect of Self-healing on Fatigue Behaviour of Structural Ceramics and Influence Factors on Fatigue Strength of Healed Ceramics )

    INTECH  2011年04月 ISBN: 9789533072012

     概要を見る

    セラミックス疲労挙動に及ぼす自己治癒性の効果について解説を行った.

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学位論文 【 表示 / 非表示

  • Al-O-N系の熱力学的相安定性とγ-ALON緩衝層を用いた単結晶AlNの作製

    中尾 航

      2003年03月

    学位論文(博士)   単著

     概要を見る

    東京工業大学大学院理工学研究科物質科学専攻 Al-O-N-C系の高温化学平衡を実験的に測定する手法を確立し,γ-酸窒化アルミニウムの熱力学相安定性を実験的に決定した.これらの相安定図を基に,グラファイト飽和の窒素/一酸化炭素混合ガスによりサファイア基板を窒化し,酸窒化アルミニウムを緩衝層として持つ転位密度の小さい高品位単結晶窒化アルミニウム膜を得る新製造方法を開発した.

  • 熱炭素還元窒化法によるalon合成反応の標準Gibbsエネルギー変化

    中尾 航

      2000年03月

    学位論文(修士)   単著

     概要を見る

    東京工業大学大学院理工学研究科物質科学専攻 Al-O-N-C系の高温化学平衡を実験的に測定する手法を確立し,γ-酸窒化アルミニウムの熱力学安定性を実験的に決定したγ酸窒化アルミニウムもしくは窒化アルミニウムとアルミナおよびグラファイトが共存する窒素/一酸化炭素の平衡ガス組成を測定した.得られた結果から,アルミナの炭素還元窒化反応の標準Gibbsエネルギー変化を決定した.また,酸窒化アルミニウムの共析分解温度を1903 Kと決定し,2000 KにおけるAl-O-N-C系の化学ポテンシャル図を作成した

論文 【 表示 / 非表示

  • Focus on self-healing materials: recent challenges and innovations

    Nakao Wataru, Osada Toshio, Nishiwaki Tomoya, Otsuka Hideyuki

    SCIENCE AND TECHNOLOGY OF ADVANCED MATERIALS   22 ( 1 ) 234 - 234   2021年12月  [査読有り]

    共著

    Web of Science DOI

  • Microstructure-Enhanced Inverse Magnetostrictive Effect in Fe-Co Alloy Wires

    Yamazaki Takahiro, Katabira Kenichi, Narita Fumio, Furuya Yasubumi, Nakao Wataru

    ADVANCED ENGINEERING MATERIALS ( Wiley )  22 ( 10 ) 2000026-1 - 2000026-9   2020年06月  [査読有り]

    共著

    Web of Science DOI

  • Mechanism of stopping crack propagation in continuous fiber reinforced self-healing ceramic

    Lee Jang-Won, Nam Ki-woo, Nakao Wataru

    JOURNAL OF CERAMIC PROCESSING RESEARCH   21 ( 2 ) 200 - 207   2020年04月  [査読有り]

    共著

    Web of Science DOI

  • Joining of Al2O3 Rods Using Microwaves and Employing Sic Particles as Adhesive

    Kimura Natsuko, Fujii Takashi, Kashimura Keiichiro, Nakao Wataru

    PROCESSES   7 ( 10 ) 750   2019年10月  [査読有り]

    共著

    Web of Science DOI

  • Finite Element Analysis of the Size Effect on Ceramic Strength

    Kyohei Takeo, Yuya Aoki, Toshio Osada, Wataru Nakao, Shingo Ozaki

    Materials ( MDPI )  Vol.12 ( 18 )   2019年09月  [査読有り]

    共著

    DOI

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総説・解説記事 【 表示 / 非表示

  • 自己治癒材料の基礎-機械・構造用途で損傷しても自ら強度を回復する材料

    中尾航

    型技術 ( 日刊工業新聞 )  35 ( 11 ) 72 - 75   2020年11月  [依頼有り]

    総説・解説(学術雑誌)   単著

  • 自己治癒能力をもつセラミックスの開発

    中尾航

    トライボロジスト   63   812 - 817   2018年12月  [依頼有り]

    総説・解説(学術雑誌)   単著

     概要を見る

    中尾航, “自己治癒能力をもつセラミックスの開発”, トライボロジスト,63 (2018) 812-817、http://www.tribology.jp/publication/journal/journal63.html

  • 巻頭言:自己治癒・自己修復材料の今後の展望と課題

    中尾 航

    日本機械学会機械材料・材料加工部門ニュースレター ( 日本機械学会 )  56   1 - 2   2018年11月  [依頼有り]

    その他記事   単著

  • 高速でき裂を治癒するファインセラミックスー治癒活性相3Dネットワークの設計ー

    長田俊郎, 三留正則, 原徹, 阿部太一, 中尾航, 大村孝仁

    FC Report   37   16 - 21   2018年

    総説・解説(学術雑誌)   共著

     概要を見る

    長田俊郎, 三留正則, 原徹, 阿部太一, 中尾航, 大村孝仁, “高速でき裂を治癒するファインセラミックスー治癒活性相3Dネットワークの設計ー”, FC Report, 37(2019)16-21.

  • セラミックスの破壊統計に関する有限要素解析

    尾崎伸吾、長田俊郎、中尾航

    FCレポート   36 ( 4 ) 152 - 156   2018年  [依頼有り]

    総説・解説(大学・研究所紀要)   単著

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工業所有権 【 表示 / 非表示

  • 応力センサー

    特願 2018-037072 

    山崎貴大、中尾航、古屋泰文、座間誠一

  • 治癒活性剤を含む酸化誘起型自己治癒セラミックス組成物、その製法及びその用途、並びに酸化誘起型自己治癒セラミックス組成物の高機能化方法

    特願 2017-525216  特許 6436513

    長田俊郎、鴨田紀一、原徹、三留正則、阿部太一、大村孝仁、中尾航

  • Oxidation-induced self-healing ceramic composition containing healing activator, method for producing same, use of same, and method for enhancing functionality of oxidation-induced self-healing ceramic composition (US, EU)

    特願 PCT/2016/067513 

    Toshio Osada, Kiichi Kamoda, Masanori Mitome, Toru Hara, Taichi Abe, Yuki Tamagawa, Wataru Nakao, and Takahito Ohmura

  • Carburizing device and carburization method (US, EP, KR, TH, IN, MX)

    特願 PCT/JP2016/064183 

    Wataru Nakao, Akira Tange, Kouichi Tango, Morimichi Kai

  • 浸炭装置と浸炭方法

    特願 2015-101781 

    中尾航、丹下彰、丹後公一、甲斐盛通

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学術関係受賞 【 表示 / 非表示

  • 若林論文賞

    2019年01月13日   耐火物技術協会  

    受賞者:  木村奈津子、中尾航

  • 功績賞

    2018年10月16日   日本ばね学会  

    受賞者:  中尾航

  • 論文賞(日本ばね学会)

    2009年11月   日本ばね学会  

    受賞者:  中尾航

  • 科学技術賞(文部科学大臣表彰)

    2009年04月    

  • 日本ばね学会技術賞

    2006年11月    

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科研費(文科省・学振)獲得実績 【 表示 / 非表示

  • 長繊維強化自己治癒セラミックスにおける損傷成長と自己治癒の競合関係の解明

    若手研究(B)

    研究期間:  2012年04月  -  継続中  代表者:  中尾航

  • き裂治癒によるセラミックスの耐熱衝撃性の改善

    基盤研究(B)

    研究期間:  2009年04月  -  2011年03月  代表者:  中尾航

  • 水素貯蔵合金ケミカルアクチュエータの動的運動特性の評価

    基盤研究(C)

    研究期間:  2016年04月  -  2019年03月  代表者:  中尾航

  • 長繊維強化自己治癒セラミックスにおける損傷成長と自己治癒の競合関係の解明

    若手研究(B)

    研究期間:  2012年04月  -  2015年03月  代表者:  中尾航

その他競争的資金獲得・外部資金受入状況 【 表示 / 非表示

  • 自己治癒機能を有する革新的セラミックスタービン材料の開発

    提供機関:  科学技術振興機構  先端的低炭素化技術開発(ALCA)

    研究期間: 2012年10月  -  2020年03月  代表者:  中尾 航

  • 自己治癒性を有する新規耐火物開発を可能とする熱衝撃微細損傷の評価技術

    提供機関:  地方自治体  耐火物技術協会 第9回(2014年度)耐火物研究助成金

    研究期間: 2014年04月  -  2015年03月  代表者:  中尾 航

  • 中温度域作動を可能とする長繊維強化自己治癒セラミックスの開発

    提供機関:  地方自治体  研究助成

    研究期間: 2011年10月  -  2012年09月  代表者:  中尾航

研究発表 【 表示 / 非表示

  • 無機材料系の自己治癒材料の現状と今後の展望

    中尾 航  [招待有り]

    R&D懇話会213回  (Online)  2021年01月22日   日本化学会

  • 自己治癒セラミックスの基礎と今後の展望

    中尾 航  [招待有り]

    2020年度過熱水蒸気新技術研究会第2回研究会  (Online)  2020年12月23日   一般財団法人大阪科学技術センター

  • 夢の自己修復材料がものづくり・サービス・ビジネスを刷新する

    中尾航

    テクノロジーNEXT2019  2019年05月27日   テクノロジーNEXT2019

  • セラミックス部材におけるセメントの水和反応を用いた常温型自己治癒機能

    關根 暢秀, 中尾 航

    機械材料・材料加工技術講演会講演論文集  2019年   一般社団法人 日本機械学会

     概要を見る

    <p>In this research, a new type of self-healimg mechanism for ceramics is developed. This mechanism is using hydration reaction of cement as a self-healing mechanism and the effictivness of this mechanism is assessed. We developed advanced CMC(Ceramic Matrix Composites) which has self-healing ability. Ceramic matrix is mainly composed of SiO<sub>2</sub> and Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> and self-heling agent which causes chemical reaction is mainly composed of CaO and Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>. This self-healing agent is generally called calcium aluminate cement. When water comes into cracks and contact with the cement, hydration reaction occurs and hydrates fill up the cracks. Self-healing phenomenon can be divided into 3 stages. At the first stage, chemical reaction starts. At the second stage, cracks are filled with products. At the third stage, strength is recoverd. According to this devision, chemical reaction used in the self-healing mechanism can be divided into three elementary reaction. With this idea, a model of self-healing mechanism using hydration reaction is established. As a result, it is suggested that with some additional condition, strength recover is possible. Howevr, full sterength recover seems to be impossibe unless drying shrinkage of hydrates is supressed.</p>

    DOI CiNii

  • 水素貯蔵合金アクチュエータに向けた合金設計技術の構築:(水素貯蔵合金の変形挙動に及ぼす外部荷重の影響について)

    岡村 一誠, 後藤 健太, 中尾 航

    機械材料・材料加工技術講演会講演論文集  2019年   一般社団法人 日本機械学会

     概要を見る

    <p>The deformation behavior of Pd powder as a hydrogen storage alloy when hydrogen was introduced and exhausted while changing the external load was investigated. As a result, it was found that the maximum displacement decreased linearly as the external load increased due to the accumulation of strain energy inside the alloy by the external load. In addition, the deformation behavior inside the particle is thought to exist in three stages, and the deformation rate of the particle is greatly influenced by the rate-limiting reaction inside the particle at each stage. As the external load increased, the first stage displacement during hydrogen discharge decreased, suggesting that the hydrogen solid solution in the hydride decreased due to the increase in external load.</p>

    DOI CiNii

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学会誌・論文誌編集等 【 表示 / 非表示

  • Journal of Mechanical Engineering Review

    編集委員 

    2014年04月
    -
    2017月03日
     

  • 耐火物技術協会誌

    編集委員 

    2014年01月
    -
    継続中
     

  • Journal of Mechanical Engineering

    編集委員 

    2014年01月
    -
    2017月03日
     

共同研究希望テーマ 【 表示 / 非表示

  • 自己治癒能力を有する革新的構造用セラミックスの開発

  • オールセラミックス軸受けの開発ーセラミックスの表面改質手法を用いた高機能セラミックス摺動部材の開発

  • 自己き裂治癒能力を有するセラミックス材料の開発-高温用セラミックスばねの開発

 

担当授業科目(学内) 【 表示 / 非表示

  • 大学院理工学府  材料工学国際インターンシップ

  • 理工学部  金属組織学・演習Ⅰ

  • 教養教育科目  材料学入門

  • 大学院理工学府  多機能性複合材料概論

  • 大学院理工学府  先端材料工学特論

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その他教育活動及び特記事項 【 表示 / 非表示

  • 2020年12月
     
     
    第50回リバネス研究費 incu・be賞 奨励賞   (学生の学会賞等の受賞実績)

     概要を見る

    受賞者:關根暢秀(横浜国立大学大学院理工学府 博士課程前期2年) 指導教員:中尾航 教授 受賞論文:「セラミックス部材における生体の動的機能を模倣した常温自己治癒機能の速度論解析」 授与団体:株式会社リバネス 受賞年月:2020(R2)年12月5日 https://r.lne.st/grants/adopted/#1590554235857-ee02bac8-d953

  • 2020年09月
     
     
    日本機械学会 若手優秀講演フェロー賞   (学生の学会賞等の受賞実績)

     概要を見る

    受賞者:關根暢秀(横浜国立大学大学院理工学府機械・材料・海洋系工学専攻 博士課程前期2年) 指導教員:中尾航 教授 受賞論文:「セラミックス部材におけるセメントの水和反応を用いた常温型自己治癒機能」 授与機関:日本機械学会 授与年月:2020(R2)年9月14日 https://jsmempd.com/award/award-winners-list#FellowSho

  • 2018年
     
     
    若林論文賞   (学生の学会賞等の受賞実績)
  • 2018年
     
     
    最優秀エンレイ賞   (学生の学会賞等の受賞実績)
 

学外審議会・委員会等 【 表示 / 非表示

  • ばね鋼の熱処理及び窒化処理に関する調査委員会

    2012年06月
    -
    2014年03月

    その他   委員長

  • アクティブマテリアルシステム研究会

    2007年09月
    -
    継続中

    その他   幹事

社会活動(公開講座等) 【 表示 / 非表示

  • 4th International Conference on Self-healing Ceramics

    (Ghent(Belgimu)) 

    2013年06月
     
     

  • 5th International Conference on Self-healing Ceramics

    (Durharm) 

    2015年06月
     
     

  • ICM&P2011

    (Crovillis(USA)) 

    2011年06月
     
     

  • ICM&P2014

    (Detroit) 

    2014年06月
     
     

  • 論文特集号の巻頭言

    Science and Technology of Advanced Materials 

    2021年03月
     
     

     概要を見る

    掲載:Volume 21, 2020 - Issue SHM: Self-Healing 「Focus on self-healing materials: recent challenges and innovations Wataru Nakao, Toshio Osada, Tomoya Nishiwaki & Hideyuki Otsuka Originally published in Science and Technology of Advanced Materials, Volume: 22, Number: 1 (31 Dec 2021) Page: 234 Published online: 15 Mar 2021」

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