| 研究課題/領域番号 |
14102030
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
石田 清仁 東北大学, 大学院工学研究科, 教授 (20151368)
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| 研究分担者 |
貝沼 亮介 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (20202004)
大沼 郁雄 東北大学, 大学院工学研究科, 助教授 (20250714)
山内 清 東北大学, 先進医工学研究機構, 教授 (70375202)
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| キーワード | インバー合金 / 熱膨張 / 形状記憶合金 / 二方向性形状記憶合金 / Cu-Zn-Al合金 / インテリジェント材料 |
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| 研究概要 |
合金の熱膨張係数は一般に融点に反比例するので、材料固有のものでありその制御は極めて困難であると考えられている。本研究はこれら従来の常識を越え、相変態を利用して熱膨張係数を制御する方法を確立することを目的とするものである。本年度の研究業績は次の通りである。
1.試料板厚と低熱膨張特性との関係
本会開発合金を実用する上で重要と考えられる、試料サイズと低熱膨張特性の関係を明らかにするために、板厚を変化させた高導電性Cu-Zn-Al合金に冷間圧延を施し、熱膨張特性を調査した。低熱膨張特性は初期板厚にあまり依存しないことがわかり、実用的に熱膨張係数を制御することが容易であることが明らかになった。
2.工業材料への応用に向けた検討
発熱体用支持部材等の機械部品への適用を目指した応用研究を行った。Cu-Zn-Alのα+β2相合金において適切な冷間圧延を施した低熱膨張テストサンプルを数種類作製し、低熱膨張特性やその熱安定性などを調査し、実用化へ検討を行った。
3.超塑性現象の発現(派生的展開)
種々の形状記憶合金において様々な温度で加工する実験を系統的に行う中で、Cu-Al-Mn-Ni合金では、400℃〜500℃程度の条件では組織がミクロン以下に微細化され、超塑性現象が出現する事が判明した。そこで、本合金を500℃でゆっくりと引張加工すると1150%もの大きな塑性歪が得られた。この現象を利用すれば、低熱膨張材料の複雑形状への加工を容易に行える可能性がある、という派生的な知見も得られた。
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