形状記憶合金とは?
けいじょうきおくごうきん
形状記憶合金とは、変形しても加熱すると元の形に戻る性質を持つ特殊な金属合金のことです。
形状記憶合金とは、一定の温度以下で変形させても、特定の温度以上に加熱すると元の形状に戻る「形状記憶効果」を持つ合金のことです。この性質はマルテンサイト変態と呼ばれる結晶構造の変化に由来します。
代表的な形状記憶合金はニッケルとチタンの合金(ニチノールとも呼ばれる)で、変態温度の調整が容易で生体親和性も高いことから最もよく使われています。鉄系・銅系の合金も存在し、用途に応じて使い分けられます。
主な特徴と用途は以下のとおりです。
- 医療分野:血管内ステント、歯科矯正ワイヤー、外科用器具
- 工業分野:パイプ継手、自動弁、ロボットアクチュエータ
- 日用品:眼鏡フレーム、ブラジャーワイヤー、携帯電話アンテナ
形状記憶効果に加え、大きな変形でも弾性的にほぼ元に戻る「超弾性」も重要な特性です。超弾性は変態温度を体温より低く設定することで発現し、眼鏡フレームや医療器具での柔軟性に活かされています。省エネ・小型化が求められる現代技術において、アクチュエータや自動制御の分野での応用がさらに広がっています。
使い方・例文
眼鏡フレームを踏んで曲げてしまっても、お湯につけると元の形に戻るものがありますが、これは形状記憶合金が使われているためです。
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