*けいじょうきおくごうきん【形状記憶合金】

ある温度で形をつくり,その温度より低(ひく)い温度で変形(へんけい)させてももとの温度ではじめの形にもどるという,形を記憶(きおく)している金属(きんぞく)。

形状記憶(けいじょうきおく)合金の内部

形状記憶(けいじょうきおく)合金で,針金状(はりがねじょう)のもの,板状(じょう)のもの,ばね状(じょう)(コイル状(じょう))のものなどをつくる過程(かてい)は,ふつうの金属(きんぞく)・合金のときと,とくにかわりはない。温度の高い状態(じょうたい)で成形(せいけい)する。この高温で成形(せいけい)された形が「記憶(きおく)」されて,外力をくわえて変形(へんけい)させた後にもどる形となる。製造(せいぞう)上重要(じゅうよう)なのは,この高温で成形(せいけい)した後急冷(きゅうれい)することである。急冷(きゅうれい)する前は,内部はごくふつうの原子配列なのであるが,急冷(きゅうれい)したあとは特別(とくべつ)な原子配列(マルテンサイト相)になる。急冷(きゅうれい)してマルテンサイト相になったとき,「右へのずれ」と「左へのずれ」(せん断歪(だんゆが)み)が同時に発生して,全体としてはずれを打ち消しあってしまい,外見はかわらない。ここに外力をくわえると,たとえば右向きの力をくわえると,「右へのずれ」が優勢(ゆうせい)になり,外見も右にずれた変形(へんけい)になる。こうして,まっすぐな針金(はりがね)は曲がってしまう。この変形(へんけい)した状態(じょうたい)のものの温度を上げると,そのエネルギーを一部利用(りよう)して,急冷(きゅうれい)した後の状態(じょうたい)にもどる。◇マルテンサイト相というのは,合金の中のある状態(じょうたい)をいい,ドイツのアドルフ=マルテンスにちなんでつけた名である。

形状記憶(けいじょうきおく)合金の種類(しゅるい)

形状記憶(けいじょうきおく)合金の代表は,ニッケルとチタンの合金である。ふつうニチノール(Nitinol)とよばれ,1964年に見つけられた。ニッケル,チタンの頭文字(NiとTi)と,これをつくった研究所の頭文字(NOL)を組みあわせてつくった語である。1970年代には,日本の研究者により,銅(どう)とアルミニウムとニッケルの合金にも形状記憶(けいじょうきおく)の性質(せいしつ)があることが見つけだされた。

形状記憶(けいじょうきおく)合金の利用(りよう)

形状記憶(けいじょうきおく)合金の実用化は,接着(せっちゃく)のむずかしい航空機(こうくうき)のパイプの継(つ)ぎ手としての例(れい)がある。そのほか,温度が上がったときにはたらくスイッチや温室の窓(まど)の蝶番(ちょうつがい),衣類(いるい)などに利用(りよう)されている。

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