| 研究課題/領域番号 |
08555164
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| 応募区分 | 試験 |
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
佐分利 敏雄 大阪大学, 工学部, 教授 (40029020)
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| 研究分担者 |
刑部 冨夫 新居浜工業高等専門学校, 助教授 (20029896)
福田 隆 大阪大学, 工学部, 助手 (50228912)
掛下 知行 大阪大学, 工学部, 助教授 (90127209)
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| キーワード | 形状記憶 / Ti-Ni / 薄膜 / マイクロマシン |
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| 研究概要 |
50.0at%Ti-Ni合金ターゲット用いて、スパッタ法により石英基板上にTi-Ni合金薄膜を作成した。得られた薄膜の組成はX線マイクロライザーにより分析した。分析には組成既知のバルク試料により得られた検量線を用いた。薄膜のTi濃度はターゲット材に比べて全般的に減少することがわかったので、ターゲット上に純チタン片を適当量置くことによりより薄膜の組成を制御し、種々の組成の薄膜を得ることができた。蒸着中の基板温度を423K以下に保つと、蒸着のままの薄膜は非晶質であり、これは750Kに加熱することにより結晶化することがわかった。薄膜におけるマルテンサイト変態を調べるための試料は非晶質膜を773Kに3.6ks間保持することにより結晶化させた。結晶化した試料を電子顕微鏡観察、示差走査熱量測定、定加重熱サイクル試験により調べ以下のことがわかった。
(1)結晶化熱処理により、50.0at%Ti-Niでは析出は起きないが、Ti過剰の53.2at%Ti-Niおよび51.6at%Ti-Ni薄膜ではTi_2Ni相が、またN過剰48.6at%Ti-Ni薄膜ではTi_3Ni_4が微細、かつ均一に析出する。(2)薄膜は基本的にB2-R-B19'の2段変態をするが、変態挙動は析出粒子の存在形態により影響を受ける。(3)B2→R変態温度は等原子比塑組成において最高(335K)となり、B2相単相になる50.0-50.5at%Niの組成範囲ではNi濃度の増加とともに96K/at%Niの割合で低下する。B2→R変態温度は50.0at.%以下のNi濃度では一定値335Kをとり,50.5at.%以上のNi濃度では287K(773Kで結晶化した時)となる。(4)B2→B19'変態温度は等原子比塑塑性で最高となり、Ni濃度の増加とともに低下し、Ti過剰側では一定値をとる。(5)Ti-Ni薄膜は良好な形状記憶特性を示す。
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