積層TiNiフォイルと強磁性形状記憶合金

摘要

形状記憶合金は超弾性や形状記憶効果といった他の材料には見られない特異な性質を示す．形状記憶効果では室温で変形した材料が加熱すると元の形状が回復する．超弾性では通常の金属材料の弾牲限をはるかに超えた数％の擬弾性歪が観測される．両者は一見全く異なった現象であるが，どちらも無拡散相変態の一種であるマルテンサイト変態（以下M変態と略す）によって起こる．図1に示した様に形状記憶効果を示す合金は室温ではマルテンサイト相（以下M相）状態にある．これは高温で安定な母相が冷却によりM変態して生成したもので，その際の構造変化は主に努断変形による．M相状態の試料では，方位の異なる複数のM相結晶（兄弟晶）がお互いの剪断歪みを打ち消し合う様に配列し，歪の自己調整組織と呼ばれる特有の組織を形成している．形状記憶合金の特徴はこれらのM相兄弟晶がお互い双晶関係にあり，その界面が非常に動きやすいことである．