超電導コイル容器材料の溶接技術開発を担当

　　1973年～1975年：Ti-5Al-25Sn(ELI)合金のTIG溶接

②トカマク型核融合炉発電

　大型超電導トロイダルコイル（LCT）容器材料の選定を担当

　　1979年～1981年：SUS304LNを選定

③超電導発電機

　回転子の常温ダンパ用材料を開発

　　1974年～1983年：Cu-SiNi/A286の２層材（爆発圧接材）および溶接技術を開発

　　1983年～1996年：Ni-12Cu-4Al合金および溶接技術を開発

　回転子の低温ダンパ用材料を開発

　　1974年～1996年：SUS316LN/Cu/SUS316LNの３層材（爆発圧接材）および溶　

　　接技術を開発

引張試験中にマルテンサイト双晶の変化も観察しました。

引張試験で負荷および除荷を行うと下図に示すように、超弾性挙動が見られました

引張の負荷時には、約15MPaで降伏挙動を示した後、引張歪が約５％に達するまでに、引張応力の緩やかな増加と、マルテンサイト双晶（A、B）の中のAの体積の増加およびＢの体積の減少が見られました。

その後、引張の負荷を除荷すると、引張歪がゼロに達するまでに、引張応力の緩やかな減少と、マルテンサイト双晶（A、B）の中のAの体積の減少およびＢの体積の増加が見られました。

参考文献：

S. Miura, T. Mori, N. Nakanishi, Y. Murakami, and S. Kachi : Study of superelasticity associated with the thermoelastic martensitic transformation in Au-Cd alloys, Philosophical Magazine, 1976, Vol. 34, No. 3, 337-349

 添付写真に示しているように、 コイルを手で引き伸ばした後に、 

70℃以上のお湯に漬けると、 元のコイルの形に戻ります。

この形状記憶合金のコイルは、下に示しております

「形状記憶・超弾性合金とその利用」というタイトルの冊子に、

サンプルとして添付されています。

この冊子は「メルカリShops」で入手可能です。

この収縮現象が起きる理由は、冷間加工によって組織中にεマルテンサイトおよび積層欠陥（積層不整）が形成されますが、その後、加熱を受けることによって、組織中のεマルテンサイトおよび積層欠陥が減少するためです。

著者にメール、電話、郵便などで質問が可能です。

・本文サイズ：A4 

・本文ページ数：33

・目次 

　1. 形状記憶効果の実例 

　2. 超弾性の実例 

　3. 形状記憶効果が起きる仕組み 

　4. 超弾性が起きる仕組み 

　5. 形状記憶効果の利用例 

　6. 超弾性の利用例 

・形状記憶合金のサンプルが同封されています。

・低温における引張性質および衝撃値(vE)と温度との関係：（図１）

・引張性質および衝撃値(vE)に及ぼすTi量の影響：（図２）

・引張性質、衝撃値(vE)およびマイクロビッカース硬さに及ぼす760℃時効時間の影響：（図３）

・0.2%耐力(0.2%PS)と衝撃値(vE)および破壊靭性(KⅠc)との関係：（図４）

などを実験によって明らかにしました。

しかし、N量が0.08％以下の304L（Fig. 2）およびN量が0.10％以下の316L（Fig. 3）では、

N量が増すと直線関係の成立しない温度域（図中で破線の温度域）はより低温側に移行しています。

これはN量が増すとオーステナイトがより安定になり、応力誘起のεマルテンサイト変態が抑制されるためと考えられます。

（SUS304、SUS316、SUS316L、SUS310S）について

低温での0.2%耐力（降伏強度）を測定しました。

その結果、図8に示すように、

Ni当量およびC量の少ない鋼種は、

低温での0.2％耐力（降伏強度）が

低くなる傾向を示しています。

電子ペーパーをフルカラー表示に

電子ブックなどを読むための媒体として、「電子ペーパー」というハードウェアが開発されました。電気によって文字や画像を表示するものですが、液晶ディスプレイとは違ってバックライトがなく、とても自然な見た目で、ページを切り替えない限りは電力を消費しません。現在市販されているものは白黒表示しかできませんが、この電子ペーパーをフルカラー表示にするための研究が進められています。 こうしたディスプレイをはじめ、生活のさまざまな場面で使用されるものとして、物質の色や発光をコントロールする技術と素材が求められています。

銀は電圧によって変幻自在

物質に電気を通すことで色を変える研究は以前からあり、透明から赤に変わるなど、単色の変化は比較的簡単に実現できます。しかし、一つの素材を多色に変化させるのは難しいとされてきました。ところが、銀を使用することで、それが実現できそうなのです。 銀は、ナノ粒子と呼ばれるごく小さい粒の状態、特に10～20ナノメートルの大きさでは、黄色に見えることが知られています。その粒を大きくしていくと、次第に赤みを帯びてくるのです。このように、金属粒子には、粒子の大きさや形状で見える色が違ってくる性質があります。この性質をうまく使うと、電圧のかけ方によって大きさや形の違う銀のナノ粒子を作り分け、鏡面、黒、赤、黄、青という色を示すことができます。これらの色を組み合わせれば、理論的にはあらゆる色を表示できることになります。

原理を知る重要性

どのような電圧をかければ、どのような大きさや形の銀ナノ粒子ができるのか、その原理についてはまだわかっていないことが多くあります。そのメカニズムを解明できれば、銀だけでなくほかの物質でも色の変化が可能になるかもしれません。 さらに、ディスプレイへの応用だけではなく、例えば家の窓を、透明からさまざまな色へと自在に変えられる「スマートウインドウ」もできるでしょう。生活を、より快適に、よりカラフルにできる可能性を秘めているのです。

亜鉛の量がある値の時（Ag-50at.%Zn）、

加熱の温度によって色が変わります。

厚さが0.5ｍｍと薄い

Ag-50at.%Zn合金試料の場合、

例えば、

300℃で数分加熱した後に水冷すると

ピンク色になり、

200℃で数分加熱して水冷したときは

銀白色になります。

150℃で数分加熱して水冷したときは

薄いピンク色になります。

100℃で数分加熱して水冷したときは

ピンク色になります。

このように、加熱の温度によって色が変わる理由は、

下の図に示すように各温度で

このAg-50at.%Zn合金の結晶構造が変わるためです。