安価な超弾性・形状記憶合金への応用に期待

<plone.namedfile.file.NamedBlobImage object at 0x7fe7e5202e40 oid 0x5f6c0a in <Connection at 7fe84e7610d0>>

2024-05-28

engineering

{'items': [{'key': '5d76j', 'term': 'D03型構造', 'description': {'blocks': [{'key': 'fvqin', 'text': '体心立方構造を2x2x2に８つ並べて形成される構造の体心位置の原子の半分を規則的に異種原子を置換して形成される結晶構造（空間群：Fm‾3m）Fe3Alの場合、基本格子Feで構成され、体心位置の半分をAl原子が占有する。Al原子同士は隣接しない。 ', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [{'offset': 72, 'length': 1, 'style': 'SUBSCRIPT'}], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '5tlgb', 'term': '超弾性 ', 'description': {'blocks': [{'key': 'e6rcp', 'text': '通常の金属では元に戻らない程にまで大きく変形（降伏荷重を超える荷重による塑性変形による永久ひずみが残る程度の変形）しても、加えた荷重を取り除くと元の形に戻る特性である。チタン-ニッケル合金などで発現する超弾性は、熱弾性型マルテンサイト変態とよばれる、変形による結晶構造変化（相転移）とその逆過程（逆方向の相転移）によって発現するのに対して、Fe3Alの超弾性は、規則ドメイン境界により超格子転位対を構成する二本の転位のうちの後続転位が運動できず、変形中に先導転位の背後にAPBが形成され、除荷時にはそのAPBによる張力により先導転位が引き戻されることで発現する（参考: H.Y. Yasuda et al. Acta Materialia 51 (2003) 5101）。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [{'offset': 172, 'length': 1, 'style': 'SUBSCRIPT'}], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': 'ftiib', 'term': '形状記憶効果', 'description': {'blocks': [{'key': 'cmekv', 'text': '通常の金属では元に戻らない程にまで大きく変形（降伏荷重を超える荷重による塑性変形による永久ひずみが残る程度の変形）しても、温度を上昇させると、結晶構造が元にもどり、それにともない変形で導入されたひずみが回復し、形状が回復する現象。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '2g7ac', 'term': '規則ドメイン（Ordered Domain）(図5)', 'description': {'blocks': [{'key': 'fud8i', 'text': '二種類以上の原子が規則配列した領域。特に、同じ規則配列の位相がずれた界面である逆位相境界（Antiphase Boundary）で囲まれた領域のことを示す。逆位相領域(APD: AntiPhase Domain)とも呼ばれる。位相が同一の規則配列をもつ連続した領域。反位相領域とも呼ぶ。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '7d40b', 'term': '逆位相境界 (APB: AntiPhase boundary)', 'description': {'blocks': [{'key': '2j6na', 'text': '規則配列の位相のずれによる界面。規則化熱処理で不規則相から規則ドメインが形成される際、規則ドメイン同士の規則配列の位相がずれている場合に、規則ドメイン同士の間に形成される。規則ドメイン境界（Ordered Domain Boundary)とも呼ばれる。また、規則相中の転位すべりによる塑性変形を担う超格子分転位対の間にも形成される。熱処理で形成されるAPBであることを強調する場合は熱的逆位相境界（Thermal APB）と呼ばれる。Fe3Alにおける超弾性や形状記憶効果発現に、熱的APBと超格子分転位対の間に形成されるAPBとの反応が関係している。そのため、熱的APB（規則ドメイン境界）の分布は、超弾性や形状記憶特性に影響することから、本研究で示した原子の移動と規則ドメイン境界の移動速度との関係は、熱処理最適化で重要となる。さらに、高温での使用中には、規則ドメイン境界が移動して特性が変化することもある。そのため、本研究の成果は、使用中の規則ドメイン成長による特性変化の予測で重要となる。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [{'offset': 219, 'length': 1, 'style': 'SUBSCRIPT'}], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': 'cjc7a', 'term': '逆位相領域境界', 'description': {'blocks': [{'key': 'ea4on', 'text': 'APDB:\u3000AntiPhase Domain Boundary。位相の食い違う二つの領域の境界。局所的な原子配列は逆位相領域逆位相境界と同じであるが、規則変態時に形成されるものを示し、一般に湾曲した形態をもつ。小泉教授（当時助教）は2008年には，中野貴由大阪大学教授らと軽量耐熱材料Ti3Alにおいて、APDBを制御することにより強度が最大で6倍にも向上することを明らかにしている。（参考：Y. Koizumi, Y. Minamino, T. Nakano, Y. Umakoshi. Philos. Mag. 88 (2008) 465-488.）', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [{'offset': 144, 'length': 1, 'style': 'SUBSCRIPT'}], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}]}

['eng']

['柳 玉恒', '奥川将行', '小泉 雄一郎']

地味な研究ではありますが、20年以上にわたり多くの方の協力や支援を得て継続してきたことが結実したことを嬉しく思うとともに、協力いただいた方々に深く感謝申し上げます。今後は、3DプリントしたFe3Alの熱処理最適化や経年劣化の予測に活用して、制振技術や免震技術への応用に繫げたいと考えております。さらには、Fe3AlのＤ０３型構造と類似の体心立方構造を基本とする規則構造L12型構造を有する機能性ホイスラー合金などの規則化による特性向上の研究にも役立てたいと思います。

https://d25u50kd23hjv8.cloudfront.net/15f9784b2d589b29be3014f648a97df8.jpg

小泉 雄一郎

教授

工学研究科

https://rd.iai.osaka-u.ac.jp/ja/40c33fbbbc6e1de9.html