東北大、世界初の温度依存性ない鉄系弾性合金開発

極低温から200℃まで超弾性、月・火星探査で利用可能

　東北大学の研究チームが、世界で初めて温度依存性のない鉄系弾性合金を開発することに成功した。研究チームによれば、温度依存性がないことから、極低温から200℃まで超弾性を発現することができるとしており、例えば、将来的に月や火星などの極限温度環境における弾性材料として利用することができるとしているほか、住宅やビル、高速道路などの制震構造を実現することも見込まれるとしている。なお、この研究は東北大学大学院工学研究科金属フロンティア工学専攻の大森俊洋准教授、Ji Xia大学院生らの研究グループによって成功したもの。
　超弾性とは、大きな変形を与えても、その力を除けば元の形状に戻ることができる性質のことだ。現在はニッケル-チタン合金が医療デバイスなどで利用されている。しかし、超弾性合金は温度が高くなると変形強度が高くなり、力学特性が安定しないという欠点があった。つまり超弾性が発現する温度範囲が狭いことを意味し、例えばニッケル-チタン合金では、温度が1°C高くなると応力が約6MPa高くなり、材料組成を変化させても実用的に超弾性を利用できる温度範囲はおおよそ-20°C〜100°Cに限られている。
　今回研究チームが開発することに成功した鉄系超弾性合金は、鉄を主成分とし、マンガン、アルミニウム、ニッケル、クロムを含む合金。温度が変化しても強度(応力)がほとんど変化しない特徴を有している。ニッケル-チタン実用合金では室温近傍の約8°Cの範囲に限られているが、この鉄系超弾性合金では極低温から約400°Cと幅広い。
　研究チームは・・・・・・・・。
　
※写真＝開発に成功した温度依存性のない鉄系超合金（提供：東北大）