1997 年度実績報告書

変位型相変態の新展開

研究課題

研究課題/領域番号	09242103
研究種目	重点領域研究
研究機関	筑波大学
研究代表者	大塚和弘筑波大学, 物質工学系, 教授 (50029881)
研究分担者	唯木次男大阪女子大学, 学芸学部, 教授 (90029885) 佐分利敏雄大阪大学, 工学部, 教授 (40029020)
キーワード	変位型相変態 / マルテンサイト変態 / 変態前駆現象 / ゴム弾性的挙動 / 変態のカイネティクス / 形状記憶効果 / Ti-Ni薄膜 / ナノ粒子
研究概要	本研究グループで行っている五つのテーマに対し、以下各テーマごとに研究成果の概要を記す。(a)2次に近い変位型1次相変態の研究では、変態の温度ヒステリシスが4kと小さいTi_<50>Ni_<30>Cu_<20>合金単結晶の母相状態の弾性定数を直方体共振法を用いて初めて測定し、弾性定数c′とc_<44>が温度の低下に伴って共に変態点に向かうことを見出した。又弾性異方性A=c_<44>/c′は約2.8と小さいが、Ti-Ni2元合金の値よりは約40%高いことも明らかになった。(b)ゴム弾性的挙動に関する研究では、過去60年間に亘って未解決だったゴム弾性的挙動の起源を解明し、Natureに発表した。この新しい機構では、結晶中の格子欠陥の挙動に着目しており、次の3点を骨子とする。i)この現象は格子欠陥を含む不完全な規則合金で起こる現象である。ii)平衡状態で、格子欠陥の配列はマルテンサイトの対称性に従う。iii)マルテンサイト状態での時効に伴うshort range orderは同じsub-lattice間で起こる。この機構により、ゴム弾性的挙動に関わる全ての挙動が説明できることが示された。(c)変位型1次相変態の熱力学に対する新しいアプローチでは、Fe-Ni-Cr及びFe-Ni合金に対し、それぞれ強磁場下及び静水圧下での実験が行われ、そこで見出された変態挙動が本研究分担者等によって最近提唱された統計熱力学的モデルでよく説明できることが示された。(d)薄膜における変位型1次相変態の研究では、スパッタ法で作製したままの非晶質状態から結晶化させたTi-Ni合金薄膜を熱処理により結晶化させると、バルク材では得られなかった薄膜特有の微細組織が得られ、それを制御することにより新しい機械特性の得られる可能性のあることが示された。(e)合金ナノ粒子における変位型1次相変態の研究では、清浄表面を有するナノ粒子作製のため、作製したナノ粒子を直接電顕内に真空搬送するためのトランスファーチャンバーを試作し、Fe-Ni合金ナノ粒子の構造と相変態に及ぼすサイズ効果が明らかにされた。

研究成果

(9件)

すべてその他

すべて文献書誌 (9件)

[文献書誌] X.Ren et al.: "A Study of the Rubber-Like Behavior of Mono-Domain Au-Cd Martensite" Mat.Res.Soc.Symp.Proc.459. 305-310 (1997)
[文献書誌] X.Ren et al.: "Origin of Rubber-like Behavior in Metal Alloys" Nature. 389.6651. 579-582 (1997)
[文献書誌] X.Ren et al.: "Recent Advances in Understanding the Origin of Martensite Aging Phenomena in Shape Memory Alloys" Phase Transitions. (in press). (1998)
[文献書誌] X.Ren et al.: "The Role of the Softening Elastic Constant c_<44> in Martensitic Transformation" Script.Mater.(in press). (1998)
[文献書誌] X.Ren et al.: "Elastic Constants of Ti_<50>Ni_<30>Cu_<20> Alloy Prior to Martensitic Transformation" Philo,Mag.A. (in press). (1998)
[文献書誌] T.Kakeshita et al.: "Effect of Magnetic Field and Hydrostatic Pressure on Martensitic Transformation and Its Kinetics" Jpn.J.Appl.Phys.35・17A. 7083-7094 (1997)
[文献書誌] T.Kakeshita et al.: "Effects of Magnetic Field and Hydrostatie Pressure on Martensitic Transformations in Some Shape Memory Alloys" Mat.Res.Soc.Symp.Proc.459. 269-279 (1997)
[文献書誌] 川村良雄他3名: "Ti-Niスパッタ薄膜の結晶化とマルテンサイト変態" 日本金属学会誌. 60・10. 921-927 (1997)
[文献書誌] T.Tadaki et al.: "Monte Carlo Simulation of Order-Disorder Transformation in Nano Particles of Cu_3Au Alloy" Z.Phys.D. 40. 493-495 (1997)

1997 年度 実績報告書

変位型相変態の新展開

研究代表者

大塚 和弘 筑波大学, 物質工学系, 教授 (50029881)

研究成果

[文献書誌] X.Ren et al.: "A Study of the Rubber-Like Behavior of Mono-Domain Au-Cd Martensite" Mat.Res.Soc.Symp.Proc.459. 305-310 (1997)

[文献書誌] X.Ren et al.: "Origin of Rubber-like Behavior in Metal Alloys" Nature. 389.6651. 579-582 (1997)

[文献書誌] X.Ren et al.: "Recent Advances in Understanding the Origin of Martensite Aging Phenomena in Shape Memory Alloys" Phase Transitions. (in press). (1998)

[文献書誌] X.Ren et al.: "The Role of the Softening Elastic Constant c_<44> in Martensitic Transformation" Script.Mater.(in press). (1998)

[文献書誌] X.Ren et al.: "Elastic Constants of Ti_<50>Ni_<30>Cu_<20> Alloy Prior to Martensitic Transformation" Philo,Mag.A. (in press). (1998)

[文献書誌] T.Kakeshita et al.: "Effect of Magnetic Field and Hydrostatic Pressure on Martensitic Transformation and Its Kinetics" Jpn.J.Appl.Phys.35・17A. 7083-7094 (1997)

[文献書誌] T.Kakeshita et al.: "Effects of Magnetic Field and Hydrostatie Pressure on Martensitic Transformations in Some Shape Memory Alloys" Mat.Res.Soc.Symp.Proc.459. 269-279 (1997)

[文献書誌] 川村良雄 他3名: "Ti-Niスパッタ薄膜の結晶化とマルテンサイト変態" 日本金属学会誌. 60・10. 921-927 (1997)

[文献書誌] T.Tadaki et al.: "Monte Carlo Simulation of Order-Disorder Transformation in Nano Particles of Cu_3Au Alloy" Z.Phys.D. 40. 493-495 (1997)

1997 年度実績報告書

大塚和弘筑波大学, 物質工学系, 教授 (50029881)

[文献書誌] 川村良雄他3名: "Ti-Niスパッタ薄膜の結晶化とマルテンサイト変態" 日本金属学会誌. 60・10. 921-927 (1997)