| 研究課題/領域番号 |
16K17987
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
機械材料・材料力学
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| 研究機関 | 鹿児島工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
徳永 仁夫 鹿児島工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (70435460)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | 形状記憶合金 / マルテンサイト変態 / 合金組成 / 材料組織 / 金属間化合物 / ZrCu / 熱処理 / 組織制御 / 機械材料・材料力学 |
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| 研究成果の概要 |
等原子比Zr-Cu合金に第3元素としてアルミニウム（Al)を添加したZr-Cu-Al合金を作製し，Al濃度が材料組織に及ぼす影響をX線回折で調べた．その結果，Al濃度が0から6at.%の範囲において，いずれの材料中にも金属間化合物ZrCuが形成されることを確認した．さらに，Al濃度が高くなると，ZrCuの結晶構造に変化が見られた．次に，作製したZr-Cu-Al合金のマルテンサイト変態温度と逆変態温度に及ぼす影響を示差走査熱量分析で調べた．その結果，マルテンサイト変態開始・終了温度およびマルテンサイト逆変態開始・終了温度のいずれの値もAl濃度の増加に伴い低下することを明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
形状記憶合金は材料そのものが温度センサー機能とアクチュエーター機能を有しており，装置の小型化，軽量化，省エネルギー化に有効である．本研究では，Zr-Cu系形状記憶合金のマルテンサイト変態温度を合金組成によって制御できることを明らかにした．具体的には等原子比（ZrとCuの原子濃度比率が等しい）Zr-Cu合金に第3元素としてAlを添加した場合，Al濃度を0at.%から6at.%まで増加させると形状回復温度は250℃から150℃まで低下する．100℃超の温度域で駆動する形状記憶合金は未だ実用化されておらず，本研究の成果は新規高温駆動型形状記憶合金の可能性を示唆する．
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