極低温環境用形状記憶アクチュエータの開発
开发适用于低温环境的形状记忆执行器
基本信息
- 批准号:19016015
- 负责人:
- 金额:$ 4.74万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
- 财政年份:2007
- 资助国家:日本
- 起止时间:2007 至 2008
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
マルテンサイト変態による形状変化を利用し熱を直接機械的エネルギーに変換する形状記憶合金は,エネルギー密度が圧電材料の約1000倍高く,形状変化が変態温度で起こるので温度センサーとしての機能も併せ持つ。従ってアクチュエータ素子の大幅な小型化・簡略化・低コスト化が可能であり,特に複雑な機械機構の適用が難しい極低温の様な極限環境下におけるアクチュエータ素子の駆動に適している。しかし,極低温形状記憶合金の特性は未開拓の分野である。本研究では極低温アクチュエータの駆動素子に適用できる形状記憶合金を開発する。本年度はCu-Al-Mn合金について,低温形状記憶合金としての適用の可能性を調べた。Cu-Al-Mn合金の場合,室温で熱力学的に安定なのはL2_1規則構造であるが,規則化温度が比較的低温にあるため,焼き入れ直後は非常に規則度が低い状態にあると考えられる。時効処理によって規則度が変わることで変態温度が変化すると考えられる。Cu-14Al-(10-18)Mn系合金の母合金を高周波溶解で作製し圧延により板材を得た。この板材から各測定用の試料を切り出し,1173K,5分の溶体化処理後水中に焼き入れた。図は溶体化+時効後の各合金についての電気抵抗と温度の関係を示した。14〜16Mn合金は温度の低下と共に電気抵抗が減少する,非常に金属的な傾向を示している。しかし12Mn合金は冷却時に100K付近で大きく抵抗が上昇し,加熱時は減少するという挙動を示している。この温度でより比抵抗の高いマルテンサイト相が生成するためと考えられる。この曲線から求められた変態温度はM_s=117K,M_f=100 K,A_s=119 K,A_f=131Kである。その結果,Cu-14Al-12Mn合金に置いて液体窒素温度付近での形状記憶効果が期待できることが明らかになった。
The shape of the shape memory alloy is about 1000 times higher than that of the piezoelectric material, and the shape of the shape memory alloy is about 1000 times higher than that of the piezoelectric material, and the shape memory alloy is about 1000 times higher than that of the piezoelectric material. It is possible to miniaturize, simplify and reduce the size of the elements, especially for complex mechanical mechanisms, which are difficult to apply under extreme environments at extremely low temperatures. The characteristics of extremely low temperature shape memory alloys have not yet been developed. This study is aimed at the development of shape memory alloys suitable for cryogenic applications. Cu-Al-Mn alloys have been tested in this year, and the possibility of application of low-temperature shape memory alloys has been adjusted. Cu-Al-Mn alloy case, room temperature thermodynamic stability and L2_1 regular structure, regularization temperature and low temperature, after burning straight and very regular state. The temperature of the system changes with time. Cu-14Al-(10-18)Mn base alloy master alloy was dissolved at high frequency to obtain high pressure plate. These plates were cut into samples for determination at 1173K for 5 minutes and then dissolved in water. The relationship between electrical resistance and temperature of various alloys after dissolution is shown. 14 ~ 16Mn alloys have a tendency to decrease in electrical resistance due to temperature drop, which is very important for metals. 12Mn alloy is cooled to 100K and its resistance increases, but it decreases when heated. The temperature is higher than the temperature. The temperature of the curve is M_s= 117 K, M_f =100 K,A_s=119 K,A_f=131K. As a result,Cu-14Al-12Mn alloy has a shape memory effect due to its close liquid temperature.
项目成果
期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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强冷拔生产高强度、高弹性模量TiNi非晶/纳米晶丝
- DOI:
- 发表时间:2009
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:K. Tsuchiya;Y. ; Hada et al.
- 通讯作者:Y. ; Hada et al.
Properties of Amorhpous/Nanocrystalline TiNi Shape Memory Alloys Produced by Plastic Deformation
塑性变形非晶/纳米晶TiNi形状记忆合金的性能
- DOI:
- 发表时间:2007
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:井誠一郎;土谷浩一;古谷野有;K. Tsuchiya;K. Tsuchiya
- 通讯作者:K. Tsuchiya
Decelopment of Shape Memory Actuators for Cryogenic Application
低温应用形状记忆执行器的开发
- DOI:
- 发表时间:2009
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:K. Tsuchiya;T. Koyano;T. Todaka and M. Umemoto
- 通讯作者:T. Todaka and M. Umemoto
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低温应用形状记忆执行器的开发
- DOI:
- 发表时间:2007
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:井誠一郎;土谷浩一;古谷野有;K. Tsuchiya
- 通讯作者:K. Tsuchiya
Nanostructured Shape Memory Alloys for Biomedical Applications
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- DOI:
- 发表时间:2007
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:K.Tsuchiya;et al.
- 通讯作者:et al.
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