カテゴリー別アーカイブ: チタン辞典

臨界磁場

臨界温度以下で超電導状態にある超伝導体に磁場をかけて、その強さを増していくと、磁場がある強さに達したとき、超伝導体は超電導性を失い(電気抵抗が回復して)常電導状態にかわる。この時の磁場の強さを臨界磁場という。

 

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質量効果

材料の寸法により熱処理の効果の異なる現象。焼入性に関連しては、材料の大きさによりそれぞれの場所での冷却速度が異なり、マルテンサイト組織の生成挙動に差が生じ、厚さ方向の特性が大きく異なることをいう。材料は均質であってほしい設計者の願望を損なう、大きな問題である。鉄鋼とチタン合金とでは焼入性の意味に若干のちがいはあるが、質量効果の成因については、いずれも冷却途中で拡散変態により形成される組織と、焼戻しまたは時効により形成される組織とでは、形態が大きく異なることによる。厚さ方向での強度・硬さは同じ水準にそろえられるが、組織形態の違いは残り、特に靭性において大きな差として生じる質量効果があらわれる。

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水素吸収

金属が固溶体または水素化合物をつくって水素を吸収すること。水素ガスが存在する雰囲気中、水素ガスが発生している酸性の溶液あるいは水素イオンが存在する溶液中に金属をおいた場合に、その金属が水素を固溶するか、あるいは水素と化合物をつくるものであるならば、水素は金属中に吸収される。なお、水素が金属中に吸収される速度は、雰囲気または水溶液と金属の温度、水素分圧、水素イオンの濃度、溶液中の金属の電位などに律速される。
チタンは、常温ではほとんど水素を固溶しないが、100℃前後から固溶するようになり、水素脆化をひきおこす(→水素脆性)原因となる。一方、TiFeなどのチタン基金属間化合物は、水素吸蔵合金として実用化が進んでいる。

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鍛造品

鍛造により製造した材料または製品。狭義には自由鍛造または型打鍛造により成形した製品。圧延品・鋳造品に対して使う鍛造品は、鍛造により製造したスラブ・ビレット・棒など簡単形状から複雑形状、大きな寸法から小さいものまで、鍛造により仕上げたものすべてをふくむ。

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臨海温度

超電導体の温度を下げていったとき、常電導状態(電気抵抗あり)から超電導状態(電気抵抗0)にかわる温度、Ti-Nb系合金超電導体の臨界温度は約9Kである。

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PVD法

PVDはphysical vapor deposi-tionの略。物理蒸着法ともいう。表面処理の一つ。真空中で蒸発させ材料表面に蒸着させること。PVD法には、真空蒸着・イオンプレーティング・スパッタリングなどがある。比較的低温で処理ができ材料が軟化せず、寸法が変化しない。蒸着速度は高いが、裏側や穴への蒸着はできず、コストも高い。
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光触媒

ある種の物質がバンドギャップエネルギー以上の光エネルギーを吸収して半導体となり、その表面で吸着物質と電子による還元反応と正孔による酸化反応が対になっておこることを光触媒反応といい、このような反応を引き起こす物質を光触媒という。

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自然電極電位

[spontaneous potential]

金属を、そのイオンがまったく存在しない溶液に浸した場合に、金属と溶液とが作用して、局部電池作用によって腐食が発生した結果あらわれる二次的な平衡電位をいう。これに対して、金属のイオン化傾向に対応する電位系列に標準単極電位があり、これは、金属が溶液中の金属イオンと平衡状態にあるときの電位である。

自然電極電位のような電位系列が生ずる原因は分極・保護皮膜・不動態である。また、自然電極電位は接する溶液の種類により異なる。

純チタンの標準単極電位は、水素を0とした場合、-1.63Vとなり卑(水素を発生して溶ける)であるが、海水中における自然電極電位は完全に逆転して、実用金属・合金中ではもっとも貴(溶けにくい)な値を示す。

 

 

 

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塑性変形

材料に弾性限以上の荷重(応力)を加えたときに生ずる永久変形のこと。したがって、荷重を取り除いても元の形状にはもどらない。金属材料において塑性変形が生ずる原因には、転位の移動にともなう結晶のすべり変形、双晶質体の粘性変形などがある。

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ラメラ組織

層状形状の組織。チタンでは、つぎの二つの組織に対して用いられている。一つは、チタン合金において、通常針状α組織とよばれている組織に対して、ラメラ組織と呼称されることがある。これは、限られた使用例である。もう一つは、金属間化合物において、TiAlとTi₃Alが互いに積み重なった特異な組織をラメラ組織とよんでいる。広範に用いられる語で、比較的延性のすぐれた組織として注目され、その組織への制御手法がTiAl実用化の中心課題として検討されている。

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炭化物

炭素含有量が固溶限をこえた場合に生成する化合物、チタンでは、TiCとして生成する。この炭化物は、硬くて高温まで安定で、耐摩耗性や耐熱性をたかめる機能を有し、粒子分散強化型チタン基複合材料の分散粒子として用いられる。TiCを均一微細に分散させる方法として、クロム炭化物をチタン基質に添加し、内部発生させる手法が開発されている。

 

 

 

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溝付き二重管

直径の異なる二つの管の間をフィンで接合した隙間のある二重管。内側または外側にフィンがついた銅フィン管をチタン管といっしょに引抜き加工(抽伸)して二重管をつくる。

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炭化

炭化物をつくるか、材料の中に炭素が入り込むと、鋼などの材料の中に炭素を浸透させ、炭化物を生成し基地の濃度を上げることを浸炭という。すでにできた炭化物を表面に密着させる肉盛溶接や溶射は炭化とはいわない。チタンの場合、プラズマ浸炭が実用化されている。

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高比強度材料

低温から高温までの各温度で、比強度の高い材料。単なる高強度ではなく、比重で標準化した強度。すなわち単位重量当たりの強度で優劣が比較される材料のこと。チタン材料で高比強度材料に分類されるのは、工業用純チタン・高比強度チタン合金・耐熱チタン合金・チタン基複合材料・チタン基金属間化合物などである。
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降伏強さ

降伏応力ともいう。引張試験において、弾性限をこえて応力を負荷していくと、ある応力でひずみが急激に増加するようになる。この応力を降伏強さという。非鉄金属材料では明瞭な降伏現象が見られないのが普通なので、所定の永久ひずみ(通常は0.2%)を生じる応力(0.2%耐力)を降伏強さとする。

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光輝焼なまし

[bright annealing] 処理した後、光輝仕上げが得られる焼なまし方法。チタンでは真空焼なましのこと。真空焼なましには不活性ガス雰囲気中での焼なましもふくむ。
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高機能性材料

機能性のすぐれた材料。材料を用途により耐食材料、高比強度材料、高機能材料の3つに大別した。強度も機能だと表現されることがあるが、耐食性と高比強度を除いた性能を機能性と分類した。チタン材料で高機能性材料に分類されるのは、生体用チタン合金、形状記憶合金、超電導合金、超弾性合金、超塑性合金などがある。
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ロックウエル硬さ

圧子の侵入深さによって評価する御しこみ硬さの1つ。円錐状のダイヤモンド、超硬合金製の球、あるいは鋼球の圧子を用いて、これをまず基準荷重、つぎに試験荷重を加えて試験材料に押し込んだ後、基準荷重にもどし、前後2回の基準荷重負荷時における圧子の侵入深さから硬さを決定する。硬さの記号はHR

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水素化物

水素含有量が固溶限をこえた場合に生成する化合物。チタンでは、TiH2として生成する。
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腐食疲労

腐食環境に置かれた金属材料に繰り返し応力(疲労)が重畳して作用した場合、腐食によって疲労が加速され、単純な疲労よりも破断までの繰返し数・破断応力ともに低下する減少。応力腐食によって生成した表面欠陥に繰り返し応力が加わることによって割れに進展し、これが成長して破壊に至ると考えられている。

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