レーザ変質による応力分布制御を活用した任意方向への亀裂形成

• Project/Area Number: 24KJ0533
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 国内
• Review Section: Basic Section 18020:Manufacturing and production engineering-related
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 坂本 康輔 千葉大学, 融合理工学府, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2024-04-23 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000); Fiscal Year 2026: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000); Fiscal Year 2025: ¥300,000 (Direct Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2024: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)

Outline of Research at the Start

本研究では，まず，光弾性観察や共焦点レーザラマンを用いた実験的応力解析およびFEMを用いた応力分布の数値解析を行い，応力分布と亀裂進展挙動の関係を明らかにする．次に，結晶材料の異方性を考慮した結晶塑性モデルを構築し，発生する応力とダイヤモンドの劈開に必要な破壊靭性値との関係性から亀裂進展経路を推定可能にする． そして，作成したモデルを用い，作製を試みる断面形状に合わせた最適応力条件を導き，傾斜面，曲面を有した切断を実現する．最後に，工業応用可能なサイズの2インチダイヤモンドウエハの作製やバイトやエンドミルへ用途を想定したダイヤモンド切削工具を作製し，本研究の実用性を示す．