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微視付着力の直接計測とダイヤモンド薄膜付着の新しい強度評価基準の創成

直接测量微观附着力并创建金刚石薄膜附着力新的强度评价标准

基本信息

批准号：
09750094
负责人：
神谷庄司
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、薄膜を構成する結晶核単独の付着力に着目し、これに基づいて化学気相合成法(CVD)により合成されたダイヤモンド薄膜の付着強度評価を行うことを目的とするものである。本年度は、昨年度の研究成果を踏まえ、以下の項目に関する研究を行った。コンピュータシミュレーションによる評価パラメータの抽出基板上のCVDダイヤモンドの結晶粒子について、基板との界面におけるき裂進展のシミュレーションを行った。進展中のき裂前縁におけるエネルギー解放率が進展量によらずに一定であると考えた場合、き裂の進展に要する負荷荷重すなわちき裂進展抵抗は、き裂進展量の小さい領域では進展とともに増大し、あるき裂進展量で極大値を取った後、き裂進展量の大きい領域では進展とともに減少することが明らかとなった。き裂進展に必要な荷重の極大値は、昨年度において実験的に計測された粒子を脱落させるために必要な負荷荷重、すなわち粒子の破壊抵抗値に対応しており、シミュレーション結果から得られる負荷荷重の極大値と実験的に得られた破壊抵抗値を一致させることにより、界面き裂進展の限界エネルギー解放率すなわち界面破壊じん性を評価することに成功した。CVDダイヤモンドと基板との付着強度を界面破壊じん性として明確に定量評価した例は、世界的にもほとんどない。また、同手法により求められた界面破壊じん性はダイヤモンド粒子の大きさによらずに一定であることから、核は巨視的に特別な強度を持たず、ダイヤモンド薄膜の付着強度と核発生密度との間に直接の比例関係が期待できないことが新たに示唆された。さらに、本研究により確立された界面破壊じん性評価法を駆使して合成条件の異なるCVDダイヤモンドの界面破壊じん性を計測し、非晶質グラファイトの微量混入により界面破壊じん性が著しく大きくなることが見出された。

The purpose of this study was to focus on the crystallization core of the thin film and the chemical phase synthesis method (C The adhesion strength of VD) Synthetic Synthetic Film is evaluated by the purpose of the test. This year's research results and last year's research results are completed, and the following projects are completed and completed.コンピュータシミュレーションによるreview価パラメータのdraw out The cracking progress of CVD crystalline particles on the substrate and the interface of the substrate are progressing. The rate of liberation and the amount of progress are certain. Test the occasion, the progress of the crack, the progress of the crack, the progress of the load, the progress of the crack, the progress of the crack, the progress of the crack The amount of progress in the field is small and the progress is large, and the progress in the field is extremely large. , The amount of progress is large, the field is large, the progress is reduced, and the progress is reduced. The progress of the crack is necessary, the load is extremely large, and the measurement of the last year's results is that the particles are falling off.ためにNecessary load load, すなわちparticle の壊 resist 値に対応しており, シミュレーション resultsか got られる load load の値と実験に got られた break 壊 resist イを consistent させることにより, The limit of the progress of the interface ききルギーThe liberation rate すなわちThe interface is broken 壊じん性をreview価することに Success した. CVD has a clear quantitative evaluation of substrate bonding strength and interface destructibility, and is a world leader.また, the same technique as the によりquest められたinterface breaking 壊じん性はダイヤモンドThe size of the particles is certain, and the size of the core is special. There is a direct proportional relationship between the strength of the film and the adhesion strength of the film, and the density of the core and the density of the film.さらに、This study established the されたinterface breakage property evaluation method and the を駆 use of the して synthesis conditions and the のdifferent なるCVD interface breakage壊じん性をmeasurementし、Amorphous グラファイトのa trace amount is mixed in and the interface is broken and the しく大きくなることが见出された.