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2019 年度 実績報告書

Ti-Ni系高成形性形状記憶合金のコンビナトリアル物性評価

研究課題

研究課題/領域番号 17H03143
研究機関名古屋大学

研究代表者

櫻井 淳平  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (40345385)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード形状記憶合金 / 金属ガラス / コンビナトリアル / MEMS / 生体適合性 / 成形加工
研究実績の概要

非晶質時,金属ガラス,結晶化後形状記憶特性を示す高成形性形状記憶合金の新規合
金探索と物性評価をコンビナトリアル手法により行った.ガラス転移の検出が可能な電気抵抗測定による熱的特性のコンビナトリアル評価法について,温度計測技術の改善のため,サーモグラフィによる温度測定法を援用することにより,測定精度を向上することに成功した.その結果,新規の合金系であるTi-Ni-Hf高成形性形状記憶合金を発見した.
高成形性形状記憶合金の生体用デバイス応用のため,前年度に確立した生体適合性評価としてアノード分極試験のコンビナトリアル評価基板を用いて,Ti-Ni-Zr,Ti-Ni-Cu高成形性形状記憶合金のコンビナトリアル評価を行った.その結果,生体適合性に優れるTi-Ni-Zr及び,Ti-Ni-Cuの合金組成領域を明らかにした.また,XPS測定により不動態被膜を測定した結果,合金系により生成する不働態被膜の違いや,その知見から生体適合性の高い添加元素を類推することができた.今後,新規の高成形性形状記憶合金の材料探索の指針とする.
また,本合金の応用範囲を拡大するために,単ロール法によるリボン材の作製を試みた.その結果,スパッタで作製した試料と同等の熱的特性を示すリボン材の作製成功した.本リボン材の機械特性は,スパッタ材と比べて良好であることを明らかにした.
本合金の非晶質の粘性流動特性を利用した成形加工を行い,サイン形状の試料の作製に成功した.また,粘性流動特性を利用した接合を行い,引張試験による接合部の剥離試験を行った.その結果,接合部で剥離せず,試料の破断に至り,十分な接合強度を有することを示した.最後に,本合金の加工性,形状記憶特性を示すために,折りたたみ可能なパイプ構造や,手術訓練用拍動型心臓モデル(一部)を作製した.

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

備考

The 4th International Symposium on Biomedical Engineering (ISBE2019)にてYoung Researchers Poster Awardを受賞

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019

すべて 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件)

  • [学会発表] Combinatorial Evaluation for Corrosion Resistance of Ti-Ni-based High Formable Shape Memory Alloys2019

    • 著者名/発表者名
      K. Chizuwa, C. Oka, S. Hata, Sakurai, H. Hosoda
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on Biomedical Engineering
    • 国際学会
  • [学会発表] Combinatorial Evaluation for Biocompatibility of High Formable Shape Memory Alloys2019

    • 著者名/発表者名
      K. Chizuwa, C. Oka, S. Hata, J. Sakurai
    • 学会等名
      PRICM10
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication and Evaluation of Tactile Pins for Passive Type Tactile Displays using High Formability Shape Memory Alloys2019

    • 著者名/発表者名
      Keita Nambara, Keiichirou Iki, Chiemi Oka, Seiichi Hata, Junpei Sakurai
    • 学会等名
      International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems and Eurosensors XXXIII, TRANSDUCERS 2019 and EUROSENSORS XXXIII
    • 国際学会
  • [学会発表] 高成形性形状記憶合金の耐食性のコンビナトリアル評価2019

    • 著者名/発表者名
      千須和要,岡智絵美,秦誠一,櫻井淳平
    • 学会等名
      日本機械学会第27回機械材料・材料加工技術講演会(M&P2019)
  • [学会発表] Ti-Ni-Cu高成形性形状記憶合金を用いた,受動形触覚ディスプレイ用触知ピンの作製と評価2019

    • 著者名/発表者名
      南原圭汰,伊木啓一郎,岡智絵美,秦誠一,櫻井淳平
    • 学会等名
      第36回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
  • [学会発表] 単ロール急冷凝固法により作製したTi-Ni-Cu高成形性形状記憶合金リボン材の特性評価2019

    • 著者名/発表者名
      西谷健太,青山椋祐,岡智絵美,秦誠一,馬伏弘恭,網谷健児,櫻井淳平
    • 学会等名
      SMAシンポジウム2019
  • [学会発表] 単ロール急冷凝固法により作製した高成形性形状記憶合金の特性評価2019

    • 著者名/発表者名
      西谷健太,青山椋祐,岡智絵美,秦誠一,馬伏弘恭,網谷健児,櫻井淳平
    • 学会等名
      日本金属学会2019年秋期講演大会

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公開日: 2021-01-27  

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