2022 Fiscal Year Annual Research Report
XRD法を用いた金属薄膜による繰返し応力測定法に関する研究
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20K04239
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
小野 勇一 鳥取大学, 工学研究科, 教授 (50335501)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森戸 茂一 島根大学, 学術研究院理工学系, 教授 (00301242)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 応力・ひずみ計測 / 実験応力解析 / めっき法 / 金属疲労 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年までの研究から，金属薄膜として銅薄膜とニッケル薄膜を用い，繰返し負荷により発生する成長粒子をXRD法により解析すれば，結晶学的特徴に二軸応力比依存性があることを確認できた．すなわち，二軸応力比が-0.5から0に増加するにつれて（220）面から（111）面へ優先方位が変化することが明らかとなった．したがって，ロットゲーリングファクターにより成長粒子の配向性を定量化し，二軸応力比との関係を表す較正式を新たに提案した．この較正式に基づけば，ロットゲーリングファクターから主応力を計測できるが，較正式に用いた実験データが必ずしも十分とは言えず，実際の応力測定に利用できる信頼性のある較正式とは言い難かった．そこで，最終年度は，ロットゲーリングファクターを用いた主応力測定における較正式の信頼度を向上させることを目標として，これまでよりも詳細なデータを取得した．すなわち，新たに曲げーねじり治具を作成して，二軸応力比を11段階に細かく変化させて繰返し負荷試験を実施した．ここで，雰囲気温度は昨年までと同様に，銅薄膜に対しては常温，ニッケル薄膜に対しては200℃の雰囲気温度とした．試験終了後，銅薄膜とニッケル薄膜に発生した成長粒子をXRD法により解析した．得られた結果から，ロットゲーリングファクターを計算し，較正式の精度を向上させた．また，成長粒子の配向性に二軸応力依存性が認められる結果の妥当性を検証するために，EBSD法による解析も実施した．最後に，新たに提案した較正式から得られる主応力の測定精度について従来方法と比較した．
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