アモルファス合金の表面清浄・活性化インターコネクション

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09650779
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 河村 能人 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (30250814)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 増本 健 (財)電気磁気材料研究所, 所長 (20005854) ; 菊地 迪夫 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (30204837)
• Keywords: アモルファス合金 / 過冷却液体 / 金属ガラス / 接合 / イオンエッチング / 粘性流動 / ガラス遷移

Research Abstract

接合実験における重要な基礎データとして過冷却液体状態の粘性を調査した結果、Pd_<40>Ni_<40>P_<20>アモルファス合金の過冷却液体の粘性はアレニウスの式で表すことができ、ガラス遷移温度(578K)での粘性は、3X10^<10>Pasであることが分かった。Pd_<40>Ni_<40>P_<20>アモルファス合金を2X10^<-9>Torrの高真空中でアルゴンイオンエッチング(5kV,40mA,3hr)した後、ガラス遷移温度まで加熱して加圧したところ、アモルファス相を保持した状態で接合することができた。しかしながら、引張り試験ができるほど十分な接合は得られなかった。その原因として、1)開発した装置の加熱システムでは、加熱に時間がかかり、アルゴンイオンエッチング後の清浄面が、加熱中に再び汚染される。さらに、2)現有装置の加熱はランプ加熱であるため、加熱時に真空チャンバーや加圧冶具も加熱されるために、真空チャンバーや加圧冶具から吸着ガスが放出され、真空度が2桁以上悪くなり、加圧前に清浄面が再び汚染される。3)軟化した状態で棒状のアモルファス合金同士を加圧すると、接合面のみならず試料全体が変形してしまい、最も重要な接合面に十分な圧力が加わらず、原子レベルでの面接触が達成されなかったものと考えられる。そこで、本年度明らかになったこれらの問題を解決することを目的に、加熱の問題に関しては、試料のみを短時間で加熱できるように、高周波誘導加熱装置を取り付けた装置に改良しているところである。また、加圧の問題に関しては、試料の側面を拘束することによって接合面に圧力が十分伝えることができるように、試料側面拘束型のダイスを設計し、現在作製しているところである。装置の改造が終了後、引き続き接合実験を行っていく予定である。

Research Products

• [Publications] Y.Kawamura: "Superplasticity in Pd_<40>Ni_<40>P_<20> Metallic Glass" Scripta Metall.Mater.39. 301-306 (1998)
• [Publications] H.Kato: "Newtonian-non-Newtonian Master Flow Curves of a Bulk Glassy Alloy Pd_<40>Ni_<10>Cu_<30>P_<20>" Appl.Phys.Lett.73. 3665-3667 (1998)
• [Publications] T.Nakamura: "Superviscoplasticity in Pd-Based Metallic Glass" Proceedings of the Special Symbosium on Advanced Materials 4. 4. 494-497 (1998)
• [Publications] Y.Kawamura: "Superplasticity in Pd_<40>Ni_<40>P_<20> Metallic Glass" Mater.Sci.Forum. 印刷中. (1999)
• [Publications] 河村能人: "アモルファス合金粉末の固化成形" 日本金属学会会報 まてりあ. 37. 133-141 (1998)