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セラミック材料の表面および表面近傍における新しい格子欠陥解析法の開発

开发陶瓷材料表面及其附近的新晶格缺陷分析方法

基本信息

批准号：
18760532
负责人：
中村篤智
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Osaka City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18760532/
关键词：
セラミックス単結晶ビッカース塑性変形格子欠陥

项目摘要

本研究は電子顕微鏡等の微構造解析装置を用いてセラミック材料の表面近傍の格子欠陥の構造解析を行うと同時に,内部欠陥の新しい解析法を開拓するものである。圧電セラミック結晶の1つLiNbO_3結晶について,応力負荷された圧電単結晶における内部ひずみや表面電荷の変化とそれに伴う微構造変化をSEMその場観察を行った。その際,結晶方位の異なる試料を用いて,結晶方位による微構造の違いやビッカース圧痕やヌープ圧痕の異方性の検討をも行った。これらの結果,曲げ応力負荷に起因する表面近傍の応力集中によって,極めて強い表面電界の発生に起因すると思われる電子線の曲げが確認できた。加速電圧が高く印可応力が高いほど,電子線は強く曲げられていた。マイクロマシン等の微小機械において,このような現象は機能に大きな影響を与えることが容易に推測される。今後,現象の制御についての研究が必須になると考えられる。本実験に関連して,電子チャンネリングコントラストイメージングによる表面近傍の内部欠陥構造観察を試みた結果,内部ひずみの状態観察を行うことが可能であったが,個々の線欠陥を判別するに至らなかった。これについては,欠陥密度が少なすぎるためであると考えられた。セラミック材料において表面からの非破壊的な格子欠陥解析が可能となれば,セラミックの機械特性に関わる研究は飛躍的に発展する可能性がある。これについては疲労変形など大規模な塑性変形が加えられた試料においてさらなる解析を実行中である。

In this paper, we study the application of electron microscope and other microstructural analysis devices to the structural analysis of lattice defects near the surface of materials, and at the same time, to develop new analytical methods for internal defects. 1. LiNbO_3 crystals in the voltage range, internal and surface charge changes in the voltage range, and microstructural changes in the SEM field. In addition, the crystal orientation of the sample is different, and the crystal orientation of the microstructure is different. As a result, the curvature of the electron line was confirmed due to the concentration of force near the surface of the electrode. The acceleration voltage is high, the printing force is high, and the electron line is strong. It is easy to speculate on the influence of micro-machinery such as In the future, the study of phenomena must be carried out in order to control them. This is the result of an internal defect detection test near the surface of the electron beam, and the detection of the internal defect state is possible. The density of the film is low. It is possible to analyze the non-destructive lattice of the surface of the material, and it is possible to develop the mechanical properties of the material. The analysis of the sample was carried out in the middle of the test.