金／ガラスへの電圧印加による亀裂形成・金移動現象の解明およびガラス加工への展開

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本研究では，金／ガラス間に高温下で電圧印加した際に生じる，金流入現象のメカニズム解明を検討する．特に本研究では，現象を詳細に観察するため，従来では真空チャンバ内で実験を行っていたが，大気中かつプレートヒータ上で実験を実施する．大気中で実験を行うことで，現象を高速度カメラや光弾性法によって詳細に観察を行えるようになると考えられる．金流入現象のメカニズムを解明したのち，本現象をガラスの分断加工に応用する．本加工は，化学強化ガラスを切断可能であることが予備実験から明らかになっているため，アルカリ金属イオン含有ガラスの加工への応用を目指す．本年度は，まず実験の準備段階として，各種実験装置の購入および設定を行った．また，実験環境が整ったのち，実際に大気環境下で金流入現象に関する実験を行った．使用する電極治具等は，真空チャンバで使用していたものと同様，銅やステンレス鋼で作製して実験を行った．その結果，大気中では電極等が酸化し，ガラス内のイオン移動がうまく生じないことが分かった．また，真空と大気での実験において，実験系が大きく変わったことにより，試料の熱変形が従来よりも大きくなることが分かった．試料の熱変形により，ガラスや電極の接触性が悪くなり，うまく電圧が印加されていないと考えられる．今後は，上記のような，酸化や熱変形の影響を解消できるような実験系を作製し，金流入現象の詳細な観察を行う予定である．