Time-dependent deformation and fracture at interfaces of nanostructures

纳米结构界面处随时间变化的变形和断裂

• 批准号: 23686025
• 负责人: HIRAKATA Hiroyuki
• 金额: $ 17.39万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23686025/
• 关键词: マイクロ材料力学; ナノ構造; クリープ; 界面; 破壊; 材料強度

The dominant mechanics of creep fracture at interfaces on the nanoscale was evaluated on the basis of creep experiments conducted at room temperature on Ti oblique nanocolumns grown on a Si substrate using glancing angle deposition. The specimens deformed in a time-dependent manner under a constant applied force, and then the Ti nanocolumns fractured at the interface. The local stress distribution along the Ti/Si interface during the creep experiments was analyzed while giving due consideration to the creep of the Ti nanocolumn. The stresses near the interface edge in the region of about 5 nm were very close in the two types of specimens with similar fracture lives although they had different singularities at the edge. This suggested that the creep interfacial fracture was dominated by the local stress field in the nanoscale region.

基于在室温下使用掠射角沉积在 Si 基底上生长的 Ti 倾斜纳米柱上进行的蠕变实验，评估了纳米级界面处蠕变断裂的主要力学。样品在恒定的施加力下以与时间相关的方式变形，然后钛纳米柱在界面处断裂。分析了蠕变实验过程中沿 Ti/Si 界面的局部应力分布，同时适当考虑了 Ti 纳米柱的蠕变。尽管在边缘处具有不同的奇点，但在具有相似断裂寿命的两种类型的样本中，约 5 nm 区域内界面边缘附近的应力非常接近。这表明蠕变界面断裂由纳米级区域的局部应力场主导。

项目成果

基板上に成長させたナノコラムのクリープ強度

在基底上生长的纳米柱的蠕变强度

• 发表时间: 2013
• 作者: 田上孟史;平方寛之;箕島弘二
• 通讯作者: 箕島弘二

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チタンナノコラム構造の時間依存型界面破壊

钛纳米柱结构随时间变化的界面断裂

• 发表时间: 2012
• 作者: 堤芳明;平方寛之;箕島弘二
• 通讯作者: 箕島弘二

大阪大学大学院工学研究科機械工学専攻 箕島・平方研究室

大阪大学大学院工学研究科机械工学科蓑岛/平田实验室

自立アルミニウムナノ薄膜のクリープき裂伝ぱ特性

自支撑铝纳米薄膜的蠕变裂纹扩展特性

• 发表时间: 2014
• 作者: 鹿嶋友樹;平方寛之;﨑原雅之;箕島弘二
• 通讯作者: 箕島弘二