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構造材料の力学的性質に及ぼす粒界及び異相界面構造の効果

研究課題

研究課題/領域番号 02452235
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 金属物性
研究機関九州大学

研究代表者

吉永 日出男  九州大学, 総合理工学研究科, 教授 (40005856)

研究分担者 吉田 冬樹  九州大学, 総合理工学研究科, 助手 (30243968)
連川 貞弘  九州大学, 総合理工学研究科, 助手 (40227484)
中島 英治  九州大学, 総合理工学研究科, 助教授 (80180280)
研究期間 (年度) 1990 – 1992
研究課題ステータス 完了 (1992年度)
配分額 *注記
7,900千円 (直接経費: 7,900千円)
1992年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1991年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1990年度: 6,700千円 (直接経費: 6,700千円)
キーワード粒界 / 異相界面 / 高分解能電子顕微鏡 / ワイヤーボンディング / モリブデン / 炭化珪素 / 窒化珪素 / EELS / ワイヤボンディング / アルミニウムー金合金 / シリコン / 炭化チタン
研究概要

単相材の粒界や複合材料の異相界面はしばしば力学的性質を劣化させる原因となる。本研究では粒界脆性が重要なモリブデン、高温構造材料として有望視されているSi_3N_4、SiCおよびTiCのセラミックス、IC産業で重要なマイクロ接合したAl-Auについて、粒界と異相界面の高分解能電子顕微鏡観察を行った。さらに、粒界強度とその相関について孝察した。
<モリブデン〈110〉対称傾角粒界>___-:モリブデンの破壊強度は粒界の性格に強く依存する。Σ1小角およびΣ3対応粒界近傍の粒界は整合性がよい。一方、傾角が30°近傍の粒界は整合性が良くない。しかし、これらの粒界はいずれも粒界転位モデルで記述することができることが実証された。したがって、高い共有結合性を有するモリブデンの粒界構造も通常の金属と大差無いものと考えられる。
<Si_3N_4、SiCおよびTiCの粒界>___-:Si_3N_4とSiCの粒界には非晶質状の層が観察とれた。SiCの非晶質層をマイクロビーム法とEELSを用いて分析すると、この層は助材や不純物層ではなく構造緩和層であることが明かとなった。Si_3N_4やSiCで観察された非晶質状の粒界層はTiCには観察されず、金属と同様の構造であった。
<マイクロ接合したAl-Au異相界面>___-:超ミクロトーム法で作製した薄膜では非晶質層は観察されず、イオンミリング法で作製した薄膜の界面に形成された金属間化合物の大部分は非晶質状であった。ミクロトーム法で作製した試料を用いて電極汚染の影響を明かにした。

報告書

(4件)
  • 1992 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1991 実績報告書
  • 1990 実績報告書
  • 研究成果

    (57件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (57件)

  • [文献書誌] Hideo Yoshinaga: "Grain-Boundary Structure and Strength in High-Temperature Materials" Materials Transactions,JIM. 31. 233-248 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideharu Nakashima,Hironobu Fukushima,Shoji Goto and Hideo Yoshinaga: "Threshold Stress for the High Temperature Deformation of Al-Mg-Mn" Materials Transactions,JIM. 31. 276-283 (1990)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ying-Hwa Yeh,Hideharu Nakashima,Hiroaki Kurishita,Shoji Goto and Hideo Yoshinaga: "Threshold Stress for High-Temperature Creep in Particle Strengthend AL-1.5vol%Be Alloys" Materials Transactions,JIM. 31. 284-292 (1990)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ying-Hwa Yeh,Masakazu Miyachi,Hideharu Nakashima,Hiroaki Kurishita,Shoji Goto and Hideo Yoshinaga: "Absence of Threshold Stress for High-Temperature Creeep of Dispersion-and Solution-Hardened Al-3.1at%Mg-1.3vol%Be Alloy" Materials Transactions,JIM. 31. 778-785 (1990)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuaki Sato,Hirokazu Miyazaki,Yuichi Ikuhara,Hiroaki Kurishita and Hideo Yoshinaga: "Structure and Strength of Grain Boundaries in Si Bicrystals with <111>Twist Misorientations" Materials Transactions,JIM. 31. 865-872 (1990)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ying-Hwa Yeh,Hideharu Nakashima,Hiroaki Kurishita,Shoji Goto and Hideo Yoshinaga: "High-Temperature Creep and Threshold Stress of Precipitation-hardened AL-0.7at%Mn Alloy" Materials Transactions,JIM. 32. 52-60 (1991)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 連川 貞弘,田中 智昭,吉永 日出男: "モブデン〈110〉対称傾角粒界の微細構造" 日本金属学会誌. 56. 609-618 (1992)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Byung-Il Kim and Hideo Yoshinaga: "Relationship between Threshold Stress and Orowan Stress for High-Temperature Deformation in Precipitation-Hardened Al-0.55wt%Zr Alloy" J.Korean Inst.Met.&Mater.30. 640-647 (1992)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 土師 宏,守田 俊章,中島 英治,吉永 日出男: "Au-Alワイヤボンディングにおける有機物汚染の影響" 日本金属学会誌. 56. 1127-1131 (1992)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 森川 龍哉,大津山 隆,村上 浩章,中島 英治,後藤 正治,吉永 日出男: "Cu-W人工積層複合材料の熱疲労と高温変形挙動" 九州大学総合理工学研究科報告. 14. 305-316 (1992)

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  • [文献書誌] 宮川 英明,中島 英治,吉永 日出男: "固溶強化と分散強化が複合した合金の高温における変形応力の予測法" 日本金属学会誌. 57. 36-44 (1993)

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  • [文献書誌] 中島 英治,吉永 日出男: "高温における分散強化合金のしきい応力" 鉄と鋼. 77. 1399-1406 (1991)

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  • [文献書誌] Yasuhiro Miura and Hideharu Nakashima: "Threshold Stress in Al-Li Binary Alloys as Determined by Stress Relaxation Test" Proc.6th Inter.Al-Li Conf.,DGM. (1991)

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  • [文献書誌] 吉永 日出男: "耐熱金属およびセラミックスの粒界構造と強度相関" 日本金属学会会報. 31. 109-115 (1992)

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  • [文献書誌] Sadahiro Tsurekawa and Hideo Yoshinaga: "Grain-Boundary Structure and High-Temperature Strength of Non-Oxide Ceramics" Proc.JFCC Inter.Workshop on Grain Boundary Controlled Properties of Fine Ceramics. 167-175 (1992)

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  • [文献書誌] 連川 貞弘,吉永 日出男: "透過電子顕微鏡によるTiC0.59の長範囲規則構造の同定" 日本金属学会誌. 56. 133-141 (1992)

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  • [文献書誌] 土師 宏,三好 康介,守田 俊章,中島 英治,吉永 日出男: "透過電子顕微鏡によるAu-Alワイヤボンディング接合界面の観察" 日本金属学会誌. 56. 355-360 (1992)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 吉永 日出男: "金属とセラミックスの接合(共著) 非酸化物セラミックスの高温強度" 内田老鶴圃, 24 (1990)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideo Yoshinaga: "Grain-Boundary Structure and Strength in High-Temperature Materials" Materials Transactions, JIM. 31-4. 233 (1990)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideharu Nakashima, Hironobu Fukushima, Shoji Goto and Hideo Yoshinaga: "Threshold Stress for the High Temperature Deformation of Al-Mg-Mn" Materials Transactions, JIM. 31-4. 276 (1990)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ying-Hwa Yeh, Hideharu Nakashima, Hiroaki Kurishita, Shoji Goto and Hideo Yoshinaga: "Threshold Stress for High-Temperature Creep in Particle Strengthened Al-1.5vol%Be Alloys" Materials Transactions, JIM. 31-4. 284 (1990)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ying-Hwa Yeh, Masakazu Miyachi, Hideharu Nakashima, Hiroaki Kurishita, Shoji Goto and Hideo Yoshinaga: "Absence of Threshold Stress for High-Temperature Creep of Dispersion- and Solution-Hardened Al-3.1at%Mg-1.3vol%Be Alloy"" Materials Transactions, JIM. Vol.31-9. 775 (1990)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideo Yoshinaga: "High-Temperature Strength of Non-Oxide Ceramics" Joining of Ceramics to Metals ,Uchida Rokakuho. 331 (1990)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuaki Sato, Hirokazu Miyazaki, Yuichi Ikuhara, Hiroaki Kurishita and Hideo Yoshinaga: "Structure and Strength of Grain Boundaries in Si Bicrystals with <111> Twist Misorientations" Materials Transactions, JIM. Vol.31-10. 865 (1990)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ying-Hwa Yeh, Hideharu Nakashima, Hiroaki Kurishita, Shoji Goto and Hideo Yoshinaga: "High-Temperature Creep and Threshold Stress of Precipitation-Hardened Al-0.7at%Mn Alloy" Materials Transactions, JIM. Vol.32-1. 52 (1991)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideharu Nakashima, Hideo Yoshinaga: "Threshold Stress in Dispersion Strengthened Alloys at High Temperature" Tetu to Hagane. 77-9. 1399 (1991)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuhiro Miura and Hideharu Nakashima: "Threshold Stress in Al-Li Binary Alloys as Determined by Stress Relaxation Test" Proc. 6th Inter.Al-Li Conf., DGM. (1991)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideo Yoshinaga: "Grainboundary Structure and Strength in Refractory Metals and Ceramics" bull. Japan Inst. Metals. 31-2. 109 (1992)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sadahiro Tsurekawa and Hideo Yoshinaga: "Grain-Boundary Structure and High-Temperature Strength of Non-Oxide Ceramics Proc." JFCC Inter. Workshop on Grain Boundary Controlled Properties of Fine Ceramics.

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sadahiro Turekawa, Hideo Yoshinaga: "Identification of Long Renge Orderd Structure in TiC_<0.59> by Transmission Electron Microscopy" Elsevier Applied Sci., 1992. J.Japan Inst.Metals. 56-2. 133 (1992)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Haji, Kousuke Miyoshi, Toshiaki Morita, Hideharu Nakashima, Hideo Yoshinaga: "Transmission Electron Microscopy of Au-Al Wire Bonded Interface" J.Japan Inst.Metals. 56-4. 133 (1992)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sadahiro Turekawa, Tomoaki Tanaka, Hideo Yoshinaga: "Microstructure of<110>Symmetric Tilt-Boundar in Molybdenum" J.Japan Inst.Metals. 56-6. 609 (1992)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Byung-Il Kim and Hideo Yoshinaga: "Relationship between Threshold Stress and Orowan Stress for High-Temperature Deformation in Precipitation-Hardened Al-0.55wt%Zr Alloy" J. Korean Inst. Met. & Mater.30-6. 640 (1992)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Haji, Toshiaki Morita, Hideharu Nakashima, Hideo Yoshinaga: "Effect of Organic Contamination on Au-Al Wire Bonding Strengh" J.Japan Inst.Metals. 56-10. 1127 (1992)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tatsuya Morikawa, Takashi Ohtsuyama, Hiroaki Murakami, Hideharu Nakashima, Shoji Goto, Hideo Yoshinaga: "Thermal Fatigue and High-Temperature Deformation Behavior of Cu-W Artificial Lamellar Composite" Eng.Sci.Report, Kyushu University. 14-3. 305 (1992)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideaki Miyagawa, Heharu Nakashima, Hideo Yoshinaga: "Method for Predicting Flow Stress of Solution-and Dispersion Hardened Alloy at High Temperature" J.Japan Inst.Metals. 57-1. 36 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 吉永 日出男: "耐熱金属およびセラミックスの粒界構造と強度の相関" 日本金属学会会報. 31. 109-115 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Sadahiro Tsurekawa and Hideo Yoshinaga: "Grain-Boundary Structure and High-Temperature Strength of Non-Oxide Ceramics" Proc. JFCC Inter. Workshop on Grain Boundary Controlled Properties of Fine Ceramics. 167-175 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 連川 貞弘 吉永 日出男: "透過電子顕微鏡によるTiCO.59の長範囲規則構造の同定" 日本金属学会誌. 56. 133-141 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 土師 宏,三好 康介,守田 俊章,中島 英治,吉永 日出男: "透過電子顕微鏡によるAu-Alワイヤボンディング接合界面の観察" 日本金属学会誌. 56. 355-360 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 連川 貞弘,田中 智昭.吉永 日出男: "モリブデン〈110〉対称傾角粒界の微細構造" 日本金属学会誌. 56. 609-618 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Byung-I1 Kim and Hideo Yoshinaga: "Relationship between Threshold Stress and Orowan Stress for High-Temperature Deformation in Precipitation-Hardened Al-0.55wt%Zr Alloy" J.Korean Inst.Met.& Mater.30. 640-647 (1992)

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      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 土師 宏,守田 俊章,中島 英治,吉永 日出男: "Au-Alワイヤボンディングにおける有機物汚染の影響" 日本金属学会誌. 56. 1127-1131 (1992)

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      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 森川 龍哉,大津山 隆,村上 浩章,中島 英治,後藤 正治,吉永 日出男: "Cu-W人工積層複合材料の熱疲労と高温変形挙動" 九州大学総合理工学研究科報告. 14. 305-316 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 宮川 英明,中島 英治,吉永 日出男: "固溶強化と分散強化が複合した合金の高温における変形応力の予測法" 日本金属学会誌. 57. 36-44 (1993)

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      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 中島 英治,吉永 日出男: "固溶硬化合金の高温変形機構" 九大総理工報告. 12. 355-366 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 中島 英治,吉永 日出男: "高温における分散強化合金のしきい応力" 鉄と鋼. 77. 1399-1406 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 連川 貞弘,吉永 日出男: "秀過電子顕微鏡によるTiC0.59長範囲規則構造の同定" 日本金属学会誌. 56. 133-141 (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 土師 宏,三好 康介,守田 俊章,中島 英治,吉永 日出男: "透過電子顕微鏡によるAuーAlワイヤボンディング接合界面の観察" 日本金属学会誌. 56. (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 連川 貞弘,田中 智昭,吉永 日出男: "モリブデン〈110〉対称傾角粒界の微細構造" 日本金属学会誌に投稿中.

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      1991 実績報告書
  • [文献書誌] S.Tsurekawa;H.Yoshinaga: "GrainーBoundary Structure and HighーTemperature Strength of NonーOxide Ceramics" To be published in proc.of JFCC International workshop on Fine Ceramics. (1992)

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      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 吉永 日出男: "粒界構造と強度" 溶射. 27. 45-57 (1990)

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      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Hideo Yoshinaga: "GrainーBoundary Structure and Strength in HighーTemperature Materials" Materials Transactions,JIM. 31. 233-248 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Sadahiro Tsurukawa,Hiroaki Kurishita,Hideo Yoshinaga: "High Temperature Deformation of Titanium Carbide" JJAP Series 2,Lattice Defects in Ceramics. 47-56 (1990)

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      1990 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sato,S.Hagege,Hiroaki Kurishita,Hideo Yoshinaga: "TEM Study of the Interface between Singleーand PolyーCrystals of SiC" Nippon Seramikkusu Kyokai Gakujutu Ronbunshi. 98. 231-233 (1990)

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      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroaki Kurishita,Osamu Tokunaga,Hideo Yoshinaga: "Effect of Nitrogen on the Interganular Brittleness in Molybdenum" Materials Transactions,JIM. 31. 190-194 (1990)

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      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Hideharu Nakashima: "Dislocation Density and Internal Stress in SolutionーHardened AlーMg Alloys at High Temperatures" Proc.of the 4th Inter.Conf.on Creep and Fracture of Engineering Materials and Structures. 41. 41-50 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書

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公開日: 1990-04-01   更新日: 2016-04-21  

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