Ti-Ni-X三元系形状記憶合金薄膜の開発と特性評価に関する研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09650714
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 宮崎 修一 筑波大学, 物質工学系, 助教授 (50133038)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石田 章 筑波大学, 金属材料・技術研究所, 主任研究官 ; 野村 邦明 筑波大学, 大学院・工学研究科, 学振特別研究員
• Keywords: Ti-Ni / 形状記憶合金 / 薄膜 / マイクロアクチュエータ

Research Abstract

初年度では、Ti-Ni-Cu三元合金薄膜の作製、記憶処理および特性評価を以下のように行った。Ti-Ni-X三元合金薄膜を作製するためには、三元スパッタ装置を用いて行った。合金組成を制御し、Ti-Niに第3元素としてのCuの量を系統的に変えた薄膜を作製した。形状記憶処理は、真空熱処理炉を用いて、熱処理温度と処理時間を系統的に変えて形状記憶処理を行い、結晶化過程と形状記憶効果に及ぼす熱処理効果を調べる試料を作製した。次に、形状記憶特性の評価は、3つの方法で行った。まず、結晶構造変化は、変態特性と形状記憶特性を支配するため基本的に重要であり、広い範囲で測定温度を変えると共に薄膜専用の装置と定性定量分析機能を備えた高性能のX線回折装置での精密測定を行った。変態特性のうち変態温度と変態熱は、高感度示差走査熱量計で測定した。変形挙動は小型引張試験機を用いて行った。いずれの特性も温度に敏感なため、広範囲に温度を変えた系統的な測定を進めた。内部組織の観察は、透過型電子顕微鏡により行い、非平衡組織から平衡組織への変化を系統的に観察し、変態挙動と形状記憶特性との関連を明らかにできた。

Research Products

• [Publications] S.M.Tan: "Ti-content and Annealing Temperature Dependence of Transformation Behavior of Tix Ni (92-x) Cu8 Shape Memory Alloys" Materials Science and Engineering. A230. 132-138 (1997)
• [Publications] S.M.Tan: "Ti-content Dependince of Trans formation Pseudoelasticity Characteristics of Tix Ni (92-x) Cu8 Shape Memory Alloys" Materials Science and Engineering. A237. 79-86 (1997)
• [Publications] S.M.Tan: "Ti-content and Annealing Temperature Dependince of Deformation Characteristics of Tix Ni (92-x) Cu8 Shape Memory Alloys" Acta Materialia. (印刷中). (1998)
• [Publications] S.Miyazaki: "Recent Development in Ti Ni-based Shape Memory Alloys" Proc.of Smart Structures and Materials. (印刷中). (1998)