1992 Fiscal Year Annual Research Report

金属とセラミックスとの接合機構及びそれに及ぼす諸因子の影響

Research Project

Project/Area Number	02302078
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	諸住正太郎東北大学, 金属材料研究所, 名誉教授 (80005842)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	中尾嘉邦大阪大学, 工学部, 教授 (20029086) 新谷光二北海道大学, 工学部, 助教授 (80001204) 須賀唯知東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教授 (40175401) 井関孝善東京工業大学, 工学部, 教授 (10016818) 石田洋一東京大学, 工学部, 教授 (60013108)
Keywords	金属-セラミックス接合 / 接合界面 / メタライズ / Si_3N_4 / AlN(窒化アルミニウム) / 濡れ性 / Si(けい素) / Al_2O_3(アルミナ)
Research Abstract	接合反応プロセス,界面構造,接合体の力学の各部会では,それぞれの分野における現状分析と今後の課題について取りまとめを行った。一方,各分担研究において,(1)接合反応プロセス関連では、蒸気メタライズによる反応層の形成機構(山本)、イオン注入等の応用による高温接合強度の改良(福沢),化学反応性界面に対する反応温度,反応生成物,焼結助剤などの効果(伊藤),Si_3N_4と溶融Alとの界面での反応相の不在(井関),ろう材中へのMoやW粉の混合による接合材での残留応力の緩和(有賀)、ろう材中でのTiの挙動への接合時間及び電界の効果(峯岸)、Sic接合界面でのTiC及びCuけい化物生成に及ぼすCu-Tiろう材中のTi濃度の影響(奈賀),MgOやダイヤモンド表面の濡れ性に関し,原子間力顕微鏡観察による表面構造の変化(野城),について知見を得た。次に,(2)界面構造関連では、Ti/Si接合界面での非晶質相の形成(越後谷),Si_3N_41Ni界面の高温での構造欠陥とひずみの挙動(石田),金属の相変態による体積膨張によるセラミックスとの接合における残留応力の緩和とそれによる接合強度の改良(弘津),アルミナ結晶の{11<-/2>O}面とニオブとの理論的な結合機構(香山),AlN上のAlメタライズによる銅との接合強度の改良(岡本),について知見を得た。さらに,(3)接合体の力学では、接合界面端を二次元最密格子で近似させての分子動力学的手法による応力集中の解析(須賀),接合界面での応力集中を緩和させるための傾斜組成材料の中間挿入材としての有効性(新谷),接合面の形状改変による接合強度の改良(福沢),熱サイクルによる接合体での割れの発生とその挙動(成田),AlN/Cuのろう材接合でのMo,W板の挿入による接合割れ防止(中尾)について一定の成果を上げた。以上の結果を含め、全研究期間の成果を取りまとめて報告書の作成を行った。

Research Products

(12 results)

All Other

All Publications (12 results)

[Publications] 崔相旭: "Ti箔による接合したSiCの機械的性質" 日本金属学会誌. 56. 1463-1469 (1992)
[Publications] K.Atarashiya: "Functionally Gradient Material of the System Ni-NgO,Ni-NiO,Ni-Si_3N_4 or Al-AlN by Pressureless Sintering" Ceramic Engineering and Science,Proceedings. 13. 400-407 (1992)
[Publications] T.Narita: "Simultaneous Measurements of Surface Distortion and Stress of the Ceramic-Metal Joints by Scanning Acoustic Microscopy" Nondestructive Testing and Evaluation. 8. 709-716 (1992)
[Publications] 高島敏行: "Ni基ろうによる窒化ケイ素セラミックスと金属接合体の反応層" 日本セラミックス協会学術論文誌. 100. 924-928 (1992)
[Publications] J.Echigoya: "Thin Film Reaction and Interface structure of Cu and Si" Applied Surface Science. 56. 463-468 (1992)
[Publications] J.Echitoya: "Thin Film Reaction and Interface Structure of Cu on (111)Si" Acta Metall.Mater.41. 229-234 (1993)
[Publications] 福沢康: "TiB_2-Ni拡散接合体の残留応力分布に及ぼす界面形状の影響" 日本金属学会誌. 56. 842-848 (1992)
[Publications] 立野昌義: "異種材料接合体における有限要素分割に関する検討" 日本機械学会論文集(A編). 58. 1531-1536 (1992)
[Publications] Y.Ishida: "Designing Structural Defects to Relieve Thermal Stress" Acta metall.mater.40. S289-S293 (1992)
[Publications] 有賀正: "CVD法により作成したSiC繊維と溶融Al-Ti,Al-Zr合金との界面反応" 軽金属. 42. 198-204 (1992)
[Publications] T.Yano: "High-Resolution Electron Microscopy of Sic/Al_4C_3 Interface" J.Am.ceram.Soc.75. 580-586 (1992)
[Publications] 井関孝善: "活性金属を用いたセラミックスの接合" 新素材. 3. 47-50 (1992)

1992 Fiscal Year Annual Research Report

金属とセラミックスとの接合機構及びそれに及ぼす諸因子の影響

Principal Investigator

諸住 正太郎 東北大学, 金属材料研究所, 名誉教授 (80005842)

Research Products

[Publications] 崔相旭: "Ti箔による接合したSiCの機械的性質" 日本金属学会誌. 56. 1463-1469 (1992)

[Publications] K.Atarashiya: "Functionally Gradient Material of the System Ni-NgO,Ni-NiO,Ni-Si_3N_4 or Al-AlN by Pressureless Sintering" Ceramic Engineering and Science,Proceedings. 13. 400-407 (1992)

[Publications] T.Narita: "Simultaneous Measurements of Surface Distortion and Stress of the Ceramic-Metal Joints by Scanning Acoustic Microscopy" Nondestructive Testing and Evaluation. 8. 709-716 (1992)

[Publications] 高島 敏行: "Ni基ろうによる窒化ケイ素セラミックスと金属接合体の反応層" 日本セラミックス協会学術論文誌. 100. 924-928 (1992)

[Publications] J.Echigoya: "Thin Film Reaction and Interface structure of Cu and Si" Applied Surface Science. 56. 463-468 (1992)

[Publications] J.Echitoya: "Thin Film Reaction and Interface Structure of Cu on (111)Si" Acta Metall.Mater.41. 229-234 (1993)

[Publications] 福沢 康: "TiB_2-Ni拡散接合体の残留応力分布に及ぼす界面形状の影響" 日本金属学会誌. 56. 842-848 (1992)

[Publications] 立野 昌義: "異種材料接合体における有限要素分割に関する検討" 日本機械学会論文集(A編). 58. 1531-1536 (1992)

[Publications] Y.Ishida: "Designing Structural Defects to Relieve Thermal Stress" Acta metall.mater.40. S289-S293 (1992)

[Publications] 有賀 正: "CVD法により作成したSiC繊維と溶融Al-Ti,Al-Zr合金との界面反応" 軽金属. 42. 198-204 (1992)

[Publications] T.Yano: "High-Resolution Electron Microscopy of Sic/Al_4C_3 Interface" J.Am.ceram.Soc.75. 580-586 (1992)

[Publications] 井関 孝善: "活性金属を用いたセラミックスの接合" 新素材. 3. 47-50 (1992)

諸住正太郎東北大学, 金属材料研究所, 名誉教授 (80005842)

[Publications] 高島敏行: "Ni基ろうによる窒化ケイ素セラミックスと金属接合体の反応層" 日本セラミックス協会学術論文誌. 100. 924-928 (1992)

[Publications] 福沢康: "TiB_2-Ni拡散接合体の残留応力分布に及ぼす界面形状の影響" 日本金属学会誌. 56. 842-848 (1992)

[Publications] 立野昌義: "異種材料接合体における有限要素分割に関する検討" 日本機械学会論文集(A編). 58. 1531-1536 (1992)

[Publications] 有賀正: "CVD法により作成したSiC繊維と溶融Al-Ti,Al-Zr合金との界面反応" 軽金属. 42. 198-204 (1992)

[Publications] 井関孝善: "活性金属を用いたセラミックスの接合" 新素材. 3. 47-50 (1992)