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格子チューニングによる超長寿命形状記憶合金の設計原理とスーパーニチノールの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15H04143
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造・機能材料
研究機関東京工業大学

研究代表者

稲邑 朋也  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (60361771)

連携研究者 細田 秀樹  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (10251620)
田原 正樹  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (80610146)
研究協力者 篠原 百合  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教
喜瀬 純男  (株)古河テクノマテリアル
山下 史祥  (株)古河テクノマテリアル
藤井 美里  (株)古河テクノマテリアル
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2016年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
2015年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
キーワード形状記憶合金 / 生体材料 / 組織制御 / マルテンサイト変態 / ドメイン構造 / 構造・機能材料 / フェロイック材料 / ドメイン組織 / エネルギー材料
研究成果の概要

本研究では,形状記憶合金のドメイン組織に存在する「ねじれ」を消去もしくは低減することで,繰り返し使用しても特性が変化しない新合金を設計できることを提案し,本合金設計法の妥当性を,理論解析および実験によって明らかにした.TiNi系合金において,ねじれの解消が可能であることを理論的に明らかとし,必要な格子定数条件を満たす合金を作製して加熱・冷却サイクルに伴う駆動温度変化を測定したところ,ドメイン組織の形成・消去を200サイクル以上繰り返しても,駆動温度の変化は見られなかった.このことから,本合金設計法は,長寿命形状記憶合金の設計に有効であると考えられる.

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 7件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] University of Oxford(英国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Plastic deformation behaviour of single-crystalline martensite of Ti-Nb shape memory alloy2017

    • 著者名/発表者名
      Tahara Masaki、Okano Nao、Inamura Tomonari、Hosoda Hideki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 15715-15715

    • DOI

      10.1038/s41598-017-15877-6

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Lattice parameter dependence of kinematic compatibility in martensite microstructure of cubic-orthorhombic transformation2016

    • 著者名/発表者名
      T. Teramoto, M. Tahara, H. Hosoda and T. Inamura
    • 雑誌名

      Materials Transactions

      巻: 57

    • NAID

      130005146652

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Optimum rolling ratio for obtaining {001}<110> recrystallization texture in Ti-Nb-Al biomedical shape memory alloy2016

    • 著者名/発表者名
      T. Inamura, R. Shimizu, H. Y. Kim, S. Miyazaki and H. Hosoda
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering C

      巻: 61 ページ: 499-505

    • DOI

      10.1016/j.msec.2015.12.086

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Role of oxygen atoms in α″ martensite of Ti-20at.%Nb alloy2016

    • 著者名/発表者名
      M. Tahara, T. Inamura, H.Y. Kim, S. Miyazaki, H. Hosoda
    • 雑誌名

      Scripta Materialia

      巻: 112 ページ: 15-18

    • DOI

      10.1016/j.scriptamat.2015.08.033

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Compatibility at Junction Planes between Habit Plane Variants with Internal Twin in Ti-Ni-Pd Shape Memory Alloy2016

    • 著者名/発表者名
      T. Teramoto, M. Tahara, H. Hosoda, T. Inamura
    • 雑誌名

      MATERIALS TRANSACTIONS

      巻: 57 号: 3 ページ: 233-240

    • DOI

      10.2320/matertrans.MB201515

    • NAID

      130005127311

    • ISSN
      1345-9678, 1347-5320
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] In situ scanning electron microscopy study of the thermoelastic martensitic transformation in Ti-Ni shape memory alloy2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Soejima, S. Motomura, M. Mitsuhara, T. Inamura and M. Nishid
    • 雑誌名

      Acta Materialia

      巻: 103 ページ: 355-360

    • DOI

      10.1016/j.actamat.2015.10.017

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Incompatibility of Martensite Variant Clusters in Self-accommodation Microstructure in Ti-Ni-Pd High Temperature Shape Memory Alloy2015

    • 著者名/発表者名
      T. Teramoto, M. Tahara, H. Hosoda and T. Inamura
    • 雑誌名

      MRS proceedings

      巻: 1760 ページ: 148-148

    • DOI

      10.1557/opl.2015.148

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Preferential morphology of self-accommodation microstructure in Ti-Ni-Pd shape memory alloy2015

    • 著者名/発表者名
      T. Teramoto, M. Tahara, H. Hosoda and T. Inamura
    • 雑誌名

      Materials Today: Proceedings

      巻: 2S ページ: S549-S552

    • DOI

      10.1016/j.matpr.2015.07.344

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Effect of Incompatibility on Martensite Microstructure in Shape Memory Alloys2018

    • 著者名/発表者名
      Tomonari Inamura
    • 学会等名
      Seminar of Solid Mechanics and Materials Engineering
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Ti-22Nb-2Al 形状記憶合金における自己調整組織のスケール不変性2017

    • 著者名/発表者名
      長内大輔,篠原百合,田原正樹,細田秀樹,稲邑朋也
    • 学会等名
      日本金属学会2017年秋期大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] チタン基形状記憶合金における自己調整組織とその形成過程2016

    • 著者名/発表者名
      稲邑朋也
    • 学会等名
      日本金属学会2015年度春期大会
    • 発表場所
      東京理科大学葛飾キャンパス
    • 年月日
      2016-03-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] In-situ observation of martensite microstructure upon repeated transformation in Ti-Nb-Al alloy2015

    • 著者名/発表者名
      N. Kamioka, M. Tahara, H. Hosoda and T. Inamura
    • 学会等名
      Esomat 2015
    • 発表場所
      University of Antwerp, Belgium
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ti-Ni-Pd形状記憶合金におけるマルテンサイトバリアント間の結晶方位関係2015

    • 著者名/発表者名
      岡本岳大,寺本武司,田原正樹,稲邑朋也,細田秀樹
    • 学会等名
      日本金属学会2015年度秋期大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Orientation relationship between martensite variants in Ti-Ni-Pd shape memory alloy2015

    • 著者名/発表者名
      T. Teramoto, M. Tahara, H. Hosoda and T. Inamura
    • 学会等名
      Esomat 2015
    • 発表場所
      University of Antwerp, Belgium
    • 年月日
      2015-09-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reorientation process of martensite microstructure in Ti-Nb-Al shape memory alloy2015

    • 著者名/発表者名
      T. Inamura, T. Kokaji, M. Tahara, H. Hosoda
    • 学会等名
      Esomat 2015
    • 発表場所
      University of Antwerp, Belgium
    • 年月日
      2015-09-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Martensitic Transformation Behavior of Oxygen-added Ti-20at.% Nb Alloy2015

    • 著者名/発表者名
      M. Tahara,T. Inamura, H. Y. Kim, H. Hosoda and S. Miyazaki
    • 学会等名
      The 13th World Conference on Titanium
    • 発表場所
      Manchester Grand Hyatt, San Diego, USA
    • 年月日
      2015-08-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 東京工業大学フロンティア材料研究所 細田稲邑研ホームページ

    • URL

      http://www.mater.pi.titech.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [産業財産権] Ti-Ni系合金、これを用いた線材、通電アクチュエータ、温度センサおよびTi-Ni系合金材の製造方法2017

    • 発明者名
      稲邑朋也,細田秀樹,喜瀬純男,山下史祥,藤井美里ら
    • 権利者名
      稲邑朋也,細田秀樹,喜瀬純男,山下史祥,藤井美里ら
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-197222
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-11-04  

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