高速応答形状記憶合金マイクロアクチュエータ材料の開発とそのマイクロ加工技術の確立

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20560083
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 兵庫県立大学
• 研究代表者: 井上 尚三 兵庫県立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50193587)
• 連携研究者: 生津 資大 兵庫県立大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (90347526)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 形状記憶合金 / 薄膜 / マイクロアクチュエータ / スパッタリング

研究概要

Ti-Ni形状記憶合金を用いたマイクロアクチュエータの応答速度を向上させることを目的とし、第三元素Xを加えたTi-Ni-Xスパッタ薄膜の機械的特性を調査した。その結果、Cuを15%程度加えることで、塑性変形しにくく応答速度の大きな素材とすることができることが明らかとなった。また、その素材を利用したマイクロアクチュエータを作製する技術を確立し、200Hz以上の応答速度があることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Effect of Cu content on the shapememory behavior of Ti-Ni-Cu alloy thinfilms prepared by triple-source dcmagnetron sputtering, Thin Solid (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Hori, T.Namazu, S.Inoue
  • 雑誌名: Films Vol.518 ページ: S26-S28
• [雑誌論文] Shape Memory Behavior of Ti-Ni-X (X= Pd, Cu) Ternary Alloy Thin Films Prepared by Triple-Source DC Magnetron Sputtering (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Inoue, K. Hori, N. Sawada, N. Nakamoto, T.Namazu
  • 雑誌名: Materials Science Forum Vol.638-642 ページ: 2068-2073
• [雑誌論文] 非平衡スパッタリング法によるTi-Ni 形状記憶合金薄膜の作製とその通電加熱に伴う形状記憶挙動 (2008)
  • 著者名/発表者名: 井上尚三, 生津資大, 小寺澤啓司
  • 雑誌名: J.Vac.Soc.Jpn. Vol.51 ページ: 312-315
• [学会発表] Effect of Substrate Temperature on the Shape Memory Behavior of Ti-Ni-Cu Ternary Alloy Sputtered Films (2011)
  • 著者名/発表者名: 井上尚三, 森野勝, 吉木啓介, 生津資大
  • 学会等名: Thermec '2011
  • 発表場所: Quebec, Canada(Invited)(Accepted)
  • 年月日: 2011-08-04
• [学会発表] Ti-Ni-Cu 合金薄膜をアクチュエータとして用いたマイクロデバイスの作製とその動作評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 森野勝, 工藤史明, 陣内耕太, 吉木啓介, 生津資大, 井上尚三
  • 学会等名: 精密工学会2011年度春季学術講演会
  • 発表場所: 東洋大学(ただし、東日本大震災のため中止)
  • 年月日: 2011-03-16
• [学会発表] Ti-Ni-Cu スパッタ薄膜の結晶性と形状記憶挙動におよぼす成膜時の基板温度の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 森野勝也, 吉木啓介, 生津資大, 井上尚三
  • 学会等名: 精密工学会2010 年度秋季学術講演会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2010-09-27
• [学会発表] Ti-Ni 系形状記憶合金薄膜の抵抗加熱によるアクチュエータ特性の評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中本直希, 澤田直樹, 堀晃輔, 生津資大,井上尚三
  • 学会等名: 精密工学会2009年度春季学術講演会
  • 発表場所: 中央大学
  • 年月日: 2009-03-11
• [学会発表] Ti-Ni-Cu合金スパッタ薄膜の形状記憶特性に及ぼすCu 組成の影響 (2008)
  • 著者名/発表者名: 堀晃輔, 生津資大, 井上尚三
  • 学会等名: 精密工学会2008年度秋季学術講演会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2008-09-17