1991 Fiscal Year Annual Research Report
超高真空中での表面活性化による機能性材料のインタ-コネクションに関する研究
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02044039
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| Research Institution | University of Tokyo |
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Principal Investigator |
須賀 唯知 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教授 (40175401)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
DREIER G. マックスプランク金属材料研究所, 助手
SCHRAMMEL C. マックスプランク金属材料研究所, 助手
GIBBESCH B. マックスプランク金属材料研究所, 研究員
SCHMAUDER S. マックスプランク金属材料研究所, 研究員
MADER W. マックスプランク金属材料研究所, 主任研究員
ELSSNER G. マックスプランク金属材料研究所, 主任研究員
RUHELE M. マックスプランク金属材料研究所, 主幹研究員
FICSHMEISTER マックスプランク金属材料研究所, 所長
石田 洋一 東京大学, 工学部, 教授 (60013108)
宮沢 薫一 東京大学, 工学部, 講師 (60182010)
高橋 裕 三重大学, 工学部, 講師 (10216765)
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| Keywords | インタ-コネクション / 接合 / 機能性材料 / 超高真空 / 界面 / イオン衝撃 / 常温接合 / セラミックス |
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| Research Abstract |
本共同研究では、異種材料表面を各々イオン衛撃により清浄化し、超高真空中で接合することにより、従来不可能であった異種機能性材料間のインタ-コネクションを形成する手法を確立することを目的としている。
本年度は、研究代表者の須賀唯知が訪独し、マックスプランク金属研究所において機能性セラミックスと金属の接合試料の評価結果に基づいて、新型常温接合装置の概念設計を共同で進めるとともに分子動力学的手法による接合界面強度解析プログラムの改良に当たった。
また、マックスプランク金属研究所から研究分担者のDreierが訪日し、接合体の残留応力測定およびその解析,さらに解析プログラムの移植ならびに常温接合装置開発設計に関するディスカッションに当たった。
そして日本側の接合装置ではアルミニウム,炭化けい素の接合実験およびイオン照射雰囲気のアルミニウム接合体の接合性の依存性を調べる実験が行われた。
接合体破面の電子顕鏡観察の結果等から、アルミニウム常温接合では、照射雰囲気として酸素を用いた場合でも、アルゴンを用いた場合に比べ接合強度は半減するが十分に接合可能であり、常温接合のメカニズムにおける表面活性化プロセスは単に表面酸化膜の除去のみではない複雑な過程であることが明らかとなった。すなわちイオン照射により自然酸化膜が除去されたのちの活性表面と残留ガスの反応過程に接合界面構造が依存することが判明した。
アルミニウム一炭化けい素接合体では、アルミニウム一窒化けい素の接合でみられたイオン衝撃の量がある段階を越えると接合がかえって困難になるという現象は特に観測されず、接合強度のイオン衝撃量依存性はセラミックス側の焼結助剤の影響であることが推察された。
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[Publications] T.SUGA,Y.TAKAHASHI,H.TAKAGI,B.GIBBESCH,G.ELSSNER: "「STRUCTURE OF Al-Al AND Al-Si_3N_4 INTERFACES BONDED AT ROOM TEMPERATURE BY MEANS OF THE SURFACE ACTIVATION METHOD」" Acta Met.(1992)
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[Publications] G.Dreier,T.Suga G.EIBner,S.Schmauder: "「Determination of Residual Stresses in Bimaterials」" Engun.Fracture Mech.(1992)
