​機能性合金と相変態

​Functional alloys and phase transformations

形状記憶合金は変形しても温めると元の形状に戻る不思議な合金です.この"形状記憶効果"と呼ばれる機能は熱弾性マルテンサイト変態という相変態と密接に関連しています.当研究室では,電子顕微鏡による直接観察を通して相変態のメカニズム解明を目指します.

 

相変態の直接観察には電子顕微鏡内で加熱・冷却したり,応力を負荷する「その場観察」が有効です.当研究室では最新鋭のその場観察装置を用いて,相変態のプロセス解明に挑んでいます.右下の写真はTi-Ni形状記憶合金において直接観察に成功した、マルテンサイト変態の様子です。温度を下げていくとマルテンサイト相が広がっていく様子が観察されています。

 
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チタン合金はジェットタービンなどの構造用材料だけでなく,生体適合性が高いことから,歯科インプラントや人工骨などの医療用デバイスまで広く利用されています.一方,β型チタン合金ではオメガ相変態と呼ばれる特徴的な相変態が起こることが知られており,力学特性に大きな影響を及ぼすことから相変態メカニズムの解明が求められています.