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無機非晶質薄膜の微小硬度測定と構造に関する研究

无机非晶薄膜显微硬度测量及结构研究

基本信息

批准号：
62550564
负责人：
平尾一之
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1987
资助国家：
日本
起止时间：
1987 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-62550564/
关键词：
非晶質微小硬度表面硬さ機械的性質

项目摘要

近年, 非晶質材料の製造技術は著しく進歩し, 超急冷双ロール法, スパッタリング法, ゾルーゲル法, イオンビームクラスター法を用いて工業的に有用な材料が作製されている. しかしながらそれらの材料に関する物理的評価, とりわけ表面硬さなどの機械的性質に関しては, 定まった試験方法の規格がなく, 物理的意味もあいまいであるのが現状である. 本研究では非晶質材料の機械的性質を評価する手段として, 微小硬度を選択し, その荷重依存性や雰囲気依存性を詳しく調べ, 新しい評価法を確立することを試みた. 試料としては高純度SiO_2ガラスを用い, 荷重を10, 25, 50, 100, 200gと変化させ, その荷重時間も10秒から1800秒にわたり変化させた. これらの測定をアセトントリル, ホルムアミド, ヒドラジン, 水中, 空気中, トルエン, アセトン巾と変えて行ない圧痕の長さと荷重の関係を求めた. その結果, 荷重Lと圧痕の長さlの間にはL=a_1l+a_2l^2の関係が存在することが明らかになった. この最初の項は圧痕を施した際に必要な表面を作るために費やされる力と密接に関係していた. 即ちa_1は各溶媒の表面エネルギー減少量と比例していた. また第2項は圧痕を施した際に必要な体積を変化させるのに費やされる力であり, この値は水中を除いてほぼ一定となり, ガラス固有の硬度とよべる値といえる. a_2は荷重にも, 荷重時間にも依存しないので, 物理的意味がはっきりし, ガラスを構成する原子の化学結合力と結びつけることができた. 他のガラス系であるホウケイ酸塩ガラスやソーダライムケイ酸塩ガラスにも適用することを試みたところ, a_1とa_2はシリカガラスと同じ挙動を示した. 以上のように, 今まで荷重により変化したり, 雰囲気により変化していた微小硬度の値を, ガラスに特有な値である物理量と定義することができた. このa_1とa_2の値をすべての非晶質について求め, 物理定数として使用すべきであると考えられる.

In recent years, amorphous materials manufacturing process has been advanced, ultra-rapid cooling double process, start-up process, high-temperature process for industrial useful materials manufacturing. Physical evaluation of materials, surface hardness, mechanical properties, specification of test methods, physical implications, status quo. In this paper, we try to evaluate the mechanical properties of amorphous materials by means of microhardness selection and load dependence. The sample is pure SiO_2 and the load is 10, 25, 50, 100, 200g. The load time is 10 seconds. The relationship between the length of the pressure mark and the load can be found in water and air. As a result, the relationship L=a_1l+ a_2l ^2 exists between the load L and the length of the pressure mark. The initial pressure mark is applied when the surface is necessary, and the pressure is applied when the surface is necessary. That is to say, the ratio of the decrease of surface fertility of each solvent is 1:1. The second term is the necessary volume change when the pressure mark is applied. The force is applied to the water. The inherent hardness of the water is determined. a_2 The load and load time depend on each other, and the physical meaning is that the chemical binding force of atoms is formed. He is a member of the Chinese Academy of Social Sciences. He is a member of the Chinese Academy of Social Sciences. He is a member of the Chinese Academy of Social Sciences. He is a member of the Chinese Academy of Social Sciences. The above is the definition of the physical quantity. The value of a_1 and a_2 is determined by the physical properties of amorphous materials.