1998 Fiscal Year Annual Research Report
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09555030
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
駒井 謙治郎 京都大学, 工学研究科, 教授 (70025948)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
箕島 弘二 京都大学, 工学研究科, 助教授 (50174107)
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| Keywords | 原子間力顕微鏡 / マイクロメカニカルテスティング / その場観察 / 動的環境強度環 / 環境ぜい化 / 微小機械要素 / 単繊維試験 / 高強度・高弾性繊維 |
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| Research Abstract |
本年度は,真空,湿潤あるいは乾燥置換ガス環境,さらに水環境中において動作可能な環境対応型原子間力顕微鏡と環境対応型動的試験装置を組み合わせて,環境質制御ナノ欠陥追跡・解析装置を開発した。その試作装置の主な仕様は以下の通りである。動的荷重負荷方式:電磁力方式;最大動的荷重:50N(真空中),100N(アクチュエータをガス環境中に露出させた場合);最大アクチュエータ変位量:±2mm;制御量:荷重あるいはストローク;試験波形:一定値制御(荷重,変位),正弦波,三角波,ランプ波,パルス波,および任意のプログラム波形など;試験環境:真空(10^<-3>Pa),湿潤(乾燥)置換ガス環境,水溶液環境;走査型原子間力顕微鏡の分解能:0.54nm以下(マイカの原子像観察可能);最大走査範囲:xxyxz:60μm×60μm×7μmである:トップビューワー(観察位置,探針の位置観察用光学顕微鏡システム):1500倍;環境ボックス:ステンレス鋼製。本年度は,本試作装置が所望の性能を有していることを確認するとともに,試作装置と微小材料機械的特性評価試験装置を用いて,セラミックス系単繊維の引張荷重保持下および変動応力下の試験を実施するとともに,原子間力顕微鏡を用いてナノメータオーダで単繊維表面の損傷を可視化した。その結果,空中の変動応力下および水環境中の一定持続荷重下ともに応力繰返し数あるいは時間の経過とともに,nmオーダの表面あらさが増大することを明らかにするとともに,そのあらさの増大速度を求め,本試作装置の有用性を確認した。
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Research Products
(11 results)
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[Publications] 箕島弘二: "マイクロマテリアルの機械的特性評価法" 材料. 47-4. 427-433 (1998)
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[Publications] K.Minoshima: "Influence of Vacuum and Water on Tensile Fracture Behavior of Aramid Fibers" Damage and Fracture Mechanics-Computer Aided Assessment and Control. 595-604 (1998)
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[Publications] K.Komai: "Fracture and Fatigue Behavior of Single Crystal Silicon Microelements and Nanoscopic AFM Damage Evaluation" Microsytem Technologies. 5-1. 30-37 (1998)
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[Publications] 箕島弘二: "セラミックス系単繊維の引張破壊特性に及ぼす真空・水環境効果と繊維表面損傷のAFM微視観察" 日本機械学会論文集,A編. 64-628. 2964-2969 (1998)
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[Publications] 駒井謙治郎: "マイクロマテリアルにおける機械的特性とナノスコピック損傷評価" 日本機械学会論文集,A編. 65-631. (1999)
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[Publications] 箕島弘二: "高強度・高弾性単繊維の横方向圧縮試験と環境効果" 日本機械学会論文集,A編. 65-631. (1999)
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[Publications] K.Minoshima: "Influence of Specimen Size and Sub-Micron Notch on the Fracture Behavior of Single Crystal Silicon Microelements and Nanoscopic AMF Damage Evaluation" Materials Science of Microelectromechanical systems (MEMS) Devices,A.H.Heuer and S.J.Jacobs,Eds.,MRS Symposium Proceedings. Vol.546. (1999)
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[Publications] K.komai: "Fracture and Fatigue Behavior in Micromaterials" Proceedings of International Conference on Small Fatigue Cracks. (1999)
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[Publications] 駒井謙治郎: "SiマイクロエレメントのFIB加工と破壊強度に及ぼす微小切欠き効果" 第42回日本学術会議材料研究連合講演会. 273-274 (1998)
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[Publications] 箕島弘二: "アラミド単繊維の疲労破壊特性に及ぼす真空環境効果" 日本機械学会第76期全国大会講演論文集,No.98-3. Vol.1. 723-724 (1998)
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[Publications] 駒井謙治郎: "Siマイクロエレメントの破壊と疲労に及ぼす微小切欠きと水環境の影響" 日本機械学会関西支部第74期定時総会講演会講演論文集. (1999)
