超弾性合金とは?
ちょうだんせいごうきん
超弾性合金とは、大きく変形しても元の形状に戻る「超弾性効果」を示す特殊な金属合金のことです。
超弾性合金とは、通常の金属では永久変形してしまうような大きなひずみを与えても、応力を取り除くと元の形状に戻る「超弾性効果(擬弾性効果)」を示す合金の総称です。この現象は、合金内部の結晶構造がマルテンサイト変態と逆変態を可逆的に繰り返すことで生じます。
超弾性と形状記憶効果はしばしば混同されますが、超弾性は常温域で応力によって可逆変態が起きる現象であり、加熱を必要とする形状記憶効果とは異なります。代表的な超弾性合金としては、ニッケルとチタンの合金であるニチノール(Ni-Ti合金)が最もよく知られており、その他にCu-Zn-Al系やCu-Al-Mn系なども研究・実用化されています。
超弾性合金の主な特性と利点は以下のとおりです。
- 通常の弾性限界(数%)をはるかに超える8%前後の弾性ひずみが可能
- 繰り返し変形に対する疲労耐性が高い
- 生体適合性に優れ(Ni-Ti系)、医療器具への応用が多い
- 制振・免震材料としての活用
医療分野では歯科矯正用ワイヤーや血管内治療に使うステント、ガイドワイヤーなどに広く使われています。また眼鏡フレームやアンテナ、建築物の制震部材など、耐久性と変形回復性が求められる幅広い用途で採用されています。
使い方・例文
「超弾性合金製の歯科矯正ワイヤーは、歯に沿って大きく曲げても元の形に戻ろうとする力で歯列を整える」というように、医療器具の素材説明の文脈でよく登場します。
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