由小川由纪子博士、须藤雄二副教授、安藤大辅助理教授和东北大学工学研究生院小池纯一教授组成的研究小组成功开发出具有形状记忆特性的镁(Mg)合金。其比重约为传统形状记忆合金的1/3。 它发表在7月22日的美国科学杂志《科学》上。
形状记忆合金具有即使在一定温度下变形也能恢复原状的特性,变形后加热到一定温度后又恢复原状。从眼镜架等熟悉的物品到医疗用品,广泛使用,近年来,作为火箭和航天器的减震部件备受关注,据说如果减少成本,可以降低1万日元按 100 公斤。
迄今为止,课题组已将镁(Mg)加钪(Sc)的Mg-Sc合金,除致密六方结构(hcp)外,还分为体心立方结构(bcc),即传统镁合金的晶体结构。我们着眼于它也具有结构的事实,我们一直在研究镁合金的高功能性,利用其特性。
在研究过程中,我们发现与常规具有hcp晶体结构的Mg合金相比,Mg-Sc合金在高强度和高延展性之间取得了优异的平衡,而这次bcc型Mg-Sc合金是马氏体相变。引起相变并表达形状记忆特性。 经证实,Mg-20 at% Sc 合金在-150 ˚C 的低温下表现出4% 或更高的超弹性应变。迄今为止,已经在各种合金系统中发现了形状记忆特性,但据说这是关于以镁等轻质元素为主成分的超轻合金的首次报道。
形状记忆镁合金比传统合金轻约 70%,具有优异的强度和延展性,可在不损害强度的情况下减轻构件的重量,用于航空航天工业,尤其是在低温下。值得期待用作空间材料。此外,由于镁具有生物降解性,预计可生物降解超弹性镁支架等新型高性能支架将应用于医疗领域。
未来,计划通过优化合金成分和实际使用该合金的生物相容性来评估工作温度的升高。