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異相接合界面における原子拡散および界面移動の分析電子顕微鏡による研究

异质结界面原子扩散和界面运动的分析电子显微镜研究

基本信息

批准号：
05750600
负责人：
田文懐
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Kyushu 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：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05750600/
关键词：
拡散接合界面界面構造金属間化合物分析電子顕微鏡 Ni_3Al NiAl NiTi

项目摘要

近年新材料として登場したのはエンジニアリングセラミックス、金属間化合物、高温超伝導酸化物、半導体超格子などである。このような新材料は在来材料、特に金属と組み合わせて新規な機能や高性能を有する界面機能材料を開発することが試みられている。その中で、界面構造を高度に制御することは実用化に向けて大きな鍵になっている。本研究では分析電子顕微鏡を使用することによって異相、あるいは異材料の界面構造を微視的レベルから解析することで高性能の接合体や界面機能材料を創製しようとすることに大きな意味をもっている。本研究の目的は分析電子顕微鏡を用いてNi-Al2元系およびNi-Al-Ti3元系におけるNi(gamma),Ni_3Al(gamma'),NiAl(beta),NiTi(beta'')および,Ni_2AlTi(beta')など規則相と不規則相あるいは規則相同士間の拡散対における組織観察、組成分析、結晶構造解析を同時に行え、また拡散対における接合界面の移動、界面の構造および拡散挙動との関係について調べ得られた結果は以下の通りである。(1)高温度で拡散熱処理した試料については比較のためEPMA法も利用する。低温度域で熱処理した試料接合界面近傍の組成をエネルギー分散型X線分光法(EDS)によって分析し、元素分布および濃度勾配を調べた。相互拡散係数を求め、規則相中の原子の拡散挙動と接合界面構造との関係を明らかにした。Ni/Ni_3Al,Ni_3Al/NiAl,Ni/Ni-8Al,Ni/Ni-8Tiなどの拡散対から、特に低温度域での相互拡散係数を測定してきた。その中で、従来電子線プローブマイクロアナリシス(EPMA)法では検出されなかった界面近傍の異常な濃度分布や、EPMA法では本質的に観察困難であった界面移動および異相界面の特有な方位関係などを見い出した。当該研究において異相接合体の界面構造および界面濃度分布を同時に解明できることは学術的な面だけでなく、新規な機能や高性能を有する界面機能材料の開発および実用化にも大きな意味をもつことを示しました。

In recent years, new materials have appeared, intermetallic compounds, high temperature superconductivity compounds, semiconductor superlattices, etc. The new materials are new materials, special metals, composites, new functional materials, high performance interface functional materials, and new materials. The structure of the interface is highly controlled, and the structure of the interface is highly controlled This study analyzes the use of electron micromirrors in the development of interface structures of heterogeneous materials. The purpose of this study is to analyze the microstructure, composition and crystal structure of Ni-Al2-system and Ni-Al-Ti3-system, such as Ni(gamma), Ni_3Al (gamma'),NiAl(beta),NiTi (beta'), Ni_2AlTi (beta'), regular phase and irregular phase. The structure of the interface and the relationship between the dispersion and the movement are adjusted to the following results: (1)High temperature heat dissipation treatment of the sample and comparison of the use of the EPMA method The composition near the joint interface of the sample after heat treatment in low temperature range was analyzed by EDS, and the distribution and concentration of elements were adjusted. The dispersion coefficient of atoms in regular phase and the structure of joint interface are calculated. The dispersion coefficient of Ni/Ni_3Al, Ni_3Al/NiAl, Ni/Ni-8Al,Ni/Ni-8Ti alloys was determined. EPMA method can detect the abnormal concentration distribution near the interface, and EPMA method can detect the intrinsic difficulty of interface movement and the unique orientation relationship of heterogeneous interface. When the interface structure and interface concentration distribution of heterojunction are analyzed simultaneously, the development and application of interface functional materials with new functions and high performance are demonstrated.