接合部および先端複合材料の界面挙動の力学・物性

材料グループとして、石田はNb/Al_2O_3の接合界面の微細構造を高分解能電子顕微鏡で解析し、(0001)Al_2O_3(111)Nb面で、両者の格子定数に関して2%程度の差しかないのにステップ構造をとることを明らかにした。次にこのような構造の破壊状況を計算シミュレーションにより追跡し、NbのI原子層だけがAl_2O_3の表面に残存することを得、ESCAの結果からのNb○NO存在確認と一致することを示した。井関はAgーCuーTi合金ろうを用いたSiC同志の接合にさいして、接合時のふん囲気と温度により接合強度が大きく異なることを明かした。須賀はSi_3N_4の表面処理として酸化クロム砥粒を用いるメカニカルポリシング法の適用効果と、さらにSi_3N_4/Al_2O_3/Nbの接合を真空度を変化させた場合の接合強度の対比を行った。その結果、高温高真空の場合Si_3N_4が分解しAl_2O_3層を拡散しNbのけい化物を形成することから接合温度が低下するとしている。前田は、Al_2O_3/Al接合に於けるAl皮膜形成にさいして皮膜厚が接合強度に効かないこと、Si_3N_4ーTiC複合体とNi基合金の中間層として、TiをN_2ガス中でスパッタさせた場合、TiとTiNの組成勾配中間層における折出層の密着性に問題があることを指摘した。力学グループとして、大塚はSi_3N_4の場合の引張強度の応力繰り返し依存性が材料中の欠陥に支配されることを見出した。大蔵、香川は、SiC/Ti複合体を作成し、引張り試験、マルチプルフラクチャー試験を実施し、界面せん断強度に対して温度、時間、圧力の順に影響の大きいこと、界面せん断強度が大きいほど室温引張り強度が大になるとしている。小幡は、Si_3N_4/AgーCuーTi/S45Cの接合体の3点曲げ静疲労試験での安定破壊として、界面の微視割れ、界面はく離が生じるものとしている。AE測定から破壊は破断前の極めて短い時間のうちに起きることを確認し破断時間によりほとんど影響を受けないことを明らかにした。

材料グループとして、石田はNb/Al_2O_3の接合界面の微細構造を高分解能電子顕微鏡で解析し、(0001)Al_2O_3(111)Nb面で、両者の格子定数に関して2%程度の差しかないのにステップ構造をとることを明らかにした。次にこのような構造の破壊状況を計算シミュレーションにより追跡し、NbのI原子層だけがAl_2O_3の表面に残存することを得、ESCAの結果からのNb○NO存在確認と一致することを示した。井関はAgーCuーTi合金ろうを用いたSiC同志の接合にさいして、接合時のふん囲気と温度により接合強度が大きく異なることを明かした。須賀はSi_3N_4の表面処理として酸化クロム砥粒を用いるメカニカルポリシング法の適用効果と、さらにSi_3N_4/Al_2O_3/Nbの接合を真空度を変化させた場合の接合強度の対比を行った。その結果、高温高真空の場合Si_3N_4が分解しAl_2O_3層を拡散しNbのけい化物を形成することから接合温度が低下するとしている。前田は、Al_2O_3/Al接合に於けるAl皮膜形成にさいして皮膜厚が接合強度に効かないこと、Si_3N_4ーTiC複合体とNi基合金の中間層として、TiをN_2ガス中でスパッタさせた場合、TiとTiNの組成勾配中間層における折出層の密着性に問題があることを指摘した。力学グループとして、大塚はSi_3N_4の場合の引張強度の応力繰り返し依存性が材料中の欠陥に支配されることを見出した。大蔵、香川は、SiC/Ti複合体を作成し、引張り試験、マルチプルフラクチャー試験を実施し、界面せん断強度に対して温度、時間、圧力の順に影響の大きいこと、界面せん断強度が大きいほど室温引張り強度が大になるとしている。小幡は、Si_3N_4/AgーCuーTi/S45Cの接合体の3点曲げ静疲労試験での安定破壊として、界面の微視割れ、界面はく離が生じるものとしている。AE測定から破壊は破断前の極めて短い時間のうちに起きることを確認し破断時間によりほとんど影響を受けないことを明らかにした。