2019 Fiscal Year Annual Research Report
Comibinatorial evaluation of Ti-Ni based high formable shape memory alloys
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17H03143
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
櫻井 淳平 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (40345385)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 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 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
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．
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Remarks |
The 4th International Symposium on Biomedical Engineering (ISBE2019)にてYoung Researchers Poster Awardを受賞
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