脆性破壊に伴う発光現象を利用した脆性・延性モード加工の判別

Research Project

Project/Area Number	10875034
Research Category	Grant-in-Aid for Exploratory Research
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	機械工作・生産工学
Research Institution	Shizuoka Institute of Science and Technology
Principal Investigator	大塚二郎静岡理工科大学, 理工学部, 教授 (30016787)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	越水重臣静岡理工科大学, 理工学部, 助手 (20267868)
Project Period (FY)	1998 – 1999
Project Status	Completed (Fiscal Year 1999)
Budget Amount *help	¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000) Fiscal Year 1999: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000) Fiscal Year 1998: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords	脆性材料 / 脆性モード加工 / 延性モード加工 / 単結晶シリコン / 石英ガラス / フラクトルミネッセンス / 発光 / 引掻試験
Research Abstract	1.石英ガラスより成るグラスファイバを小径ダイヤモンド砥石で切断するとき,その際中に発生する光をグラスファイバ自身を通して光電子増倍管に導いたところ,波長λ=450,630nmのところのスペクトルが認められ,これらは文献よりS_iO_2に欠陥があるときの破壊の際の発光であり,切削や研削で脆性モードか延性モードかを発光の有無により判別できる可能性を示した。 2.1998年に超精密正面施盤を製作し,石英ガラスを速度1.0m/s以上でダイヤモンド工具で切削してみたところ,切削による摩擦熱のための発光の影響が大きく,上記λ=450,630nmの発光がかくれてしまうので脆性モード,延性モードの判別はできなかった。 3.微小変位台(1997年に製作)で単結晶シリコンをダイヤモンドバイトで切削したが,切削速度が遅すぎて何等発光は認められなかった。 4.超精密正面施盤による単結晶シリコンの切削では,石英ガラス同様に両者の判別はできなかった。 5.以上より,切削では脆性モードと延性モードの判別はできなかった,もっと感度波長領域の広い光電子増倍管を用いれば,判別ができる可能性はある。