2017年 | プレスリリース?研究成果
金属分野の常识を打ち破る、単结晶成长メカニズムを解明－形状记忆合金の量产プロセス开発で耐震分野の実用化に道筋－
発表のポイント
- 単纯な热処理で金属の结晶粒が急激に成长する现象のメカニズムを解明
- 解明したメカニズムを基に、単结晶形状记忆合金の量产プロセスを开発
- 建物の耐震性を高める形状记忆合金部材の実用化に道筋
概要
东北大学大学院工学研究科の大森俊洋准教授（金属フロンティア工学専攻）、贝沼亮介教授（同専攻）の研究グループは、京都大学大学院工学研究科の荒木庆一准教授（建筑学専攻）、株式会社古河テクノマテリアル特殊金属事业部の喜瀬纯男课长（技术开発课）のグループと共同で、铜を主成分とする形状记忆合金の単结晶部材が量产できる製造プロセスを开発しました。
通常、金属は多数の结晶粒（同一方向の规则的な原子配列を持つ领域）で构成されます。本研究では、単纯な热処理で特定の结晶粒が急激に大きくなる「异常粒成长现象（図1）」を引き起こすメカニズムを解明。また、长さ70センチの単结晶棒材の製造に成功しました。一つの结晶粒のみからなる単结晶の形状记忆合金が量产できると分かったのは、我々も当初は全く予想していなかった、金属学の常识を覆す画期的な成果です。
実用面では、単结晶形状记忆合金部材の製造に要するコストが数百分～数十分の1と、飞跃的に低减できます。また、部材を単结晶化することで、変形回復や疲労などの特性を数倍から数十倍に向上でき（図2）、建物の耐震性を高める特殊部材（鉄筋の一部を代替）としての実用化に道筋がつきました。
この研究成果は2017年8月25日（英国時間）、英科学誌「Nature Communications（電子版）」で公開されました。
図1: 異常粒成長により一つの結晶粒が粗大化する様子
図2: 単結晶形状記憶合金部材の変形回復の様子
颁耻-础濒-惭苍単结晶の超弾性。サイクル热処理により作製した直径16尘尘、长さ680尘尘の颁耻-础濒-惭苍単结晶棒を曲げた様子。変形がほとんど残留せずに元の形状に回復している。
问い合わせ先
【材料の研究について】
贝沼 亮介（かいぬま りょうすけ）教授
东北大学大学院工学研究科 金属フロンティア工学専攻
罢别濒：022-795-7321
贵补虫：022-795-7323
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大森 俊洋（おおもり としひろ）准教授
东北大学大学院工学研究科 金属フロンティア工学専攻
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【报道関係について】
东北大学大学院工学研究科情报広报室
Tel : 022‐795‐5898
贰尘补颈濒：别苍驳-辫谤*别苍驳.迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫（*を蔼に置き换えてください）
【材料の実用化について】
喜瀬 純男（きせ すみお） 課長
株式会社古河テクノマテリアル 特殊金属事业部
罢别濒：0463-21-7346
贵补虫：0463-23-7069
贰-尘补颈濒：蝉耻尘颈辞.办颈蝉别*蹿耻谤耻办补飞补别濒别肠迟谤颈肠.肠辞尘（*を蔼に置き换えてください）
【建物への応用について】
荒木 庆一（あらき よしかず） 准教授
京都大学大学院工学研究科 建筑学専攻
罢别濒：075-383-2924
贵补虫：075-383-2924
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