知的機能を有する複合材料の作製およびその特性評価

具有智能功能的复合材料的制备及其性能评价

• 批准号: 08750800
• 负责人: 山田 葉子
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750800/
• 关键词: 複合材料; 形状記憶効果; マイクロメカニックス; ニッケル-チタン; 知的材料; 残留応力; 応力-ひずみ線図; 材料設計

知的材料の開発として,球形ニッケル-チタン合金をアルミニウムマトリックス中に分散させることにより,ニッケル-チタンの形状記憶効果によりマトリックス中に残留応力を発生させて応力-ひずみ線図を向上させた複合材料を提案している.本研究ではこのような複合材料の実現を目指して以下のような研究実施計画をたてた.1.球形ニッケル-チタン合金分散アルミニウムマトリックス複合材料の作製2.理論的検討に必要なモデルの構築3.構築したモデルに基づく理論解析,解析結果の妥当性の検証4.以上の成果に基づく複合化知的材料の設計指針の確立その結果以下のような知見が得られた.1.球形粒子分散型複合材料作製のために粉末冶金法を採用し,押出しにより低温でほぼ完全に緻密化し,粒子とマトリックス界面での反応がない健全な複合材料を作製することができた.2.理論解析に必要なモデルの構築のために作製した複合材料の断面組織を解析したところ,粒子の変形量を制御できることがわかり,その結果生じるマトリックス中の残留応力も制御できることがわかった.3.上記の組織解析から複合材料組織をモデル化し,マイクロメカニックスに基づきその応力-ひずみ線図を理論解析したところ,実験値との関連性がみられた.4.以上の結果から本解析モデルの妥当性が示され,球形ニッケル-チタン合金の形状記憶効果による形状回復量を制御することにより,複合化知的材料設計の可能性が示唆された.

The development of known materials, spherical alloy, shape memory effect, residual force generation, composite material proposal. 1. Preparation of spherical alloy dispersion composites 2. Theoretical investigation of the necessary structure of composites 3. Theoretical analysis of the fundamental structure of composites 4. Establishment of design guidelines for composites based on the above results. 1. Preparation of spherical particle-dispersed composites by powder metallurgy. 2. Theoretical analysis of the structure of composite materials 3. The microstructure analysis of the composite material was carried out by theoretical analysis and correlation analysis. 4. The results of the analysis showed the appropriateness of the composite material. The possibility of composite material design is demonstrated by controlling the shape recovery of spherical shape memory alloys.