| 研究課題/領域番号 |
06302035
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| 研究種目 |
総合研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
機械工作・生産工学
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| 研究機関 | 豊田工業大学 |
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研究代表者 |
佐田 登志夫 豊田工業大学, 工学部, 教授 (80010594)
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| 研究分担者 |
北川 浩 大阪大学, 工学部, 教授 (30029095)
稲村 豊四郎 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (60107539)
中川 威雄 理化学研究所, 主任研究員 (40013205)
島田 尚一 大阪大学, 工学部, 助教授 (20029317)
井川 直哉 大阪大学, 工学部, 教授 (60028983)
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| 研究期間 (年度) |
1994 – 1995
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| 研究課題ステータス |
完了 (1995年度)
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| 配分額 *注記 |
20,300千円 (直接経費: 20,300千円)
1995年度: 7,400千円 (直接経費: 7,400千円)
1994年度: 12,900千円 (直接経費: 12,900千円)
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| キーワード | 硬脆材料 / ナノ加工 / 延在脆性遷移現象 / 押込試験 / 切削 / 研削 / 分子動力学 / 有限要素法 / 延性脆性遷移現象 |
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| 研究概要 |
本研究は、半導体、X線光学素子、工具などに使用されている高機能硬脆材料の高精度・高能率加工を行うための指導原理を得るために、実験的および解析的研究を行い、これらの結果を統合して加工機構が延性から脆性へ遷移する現象の統一的理解を得ることを目的とするもので、今年度の主要な成果は次の通りである。
1.Si、Ge、LiNbO_3について、種々の加工条件下でダイヤモンド工具による極微小切削、ELID研削を行い、各材料における加工機構の遷移現象の観察と延性モード加工が行われる臨界切込量を求めた。
2.仕上面がどのような材料除去機構によって生成されたかを知る手法として、Hertz試験を提案し、光学顕微鏡および原子間力顕微鏡による加工面の観察結果とHertz強度の低下幅との間に相関があることを明らかにした。
3.それぞれの硬脆材料に固有の臨界切込量を予測する手法として、三角錐圧子による微小押し込み試験および直線切れ刃ダイヤモンド工具による微小傾斜切削を提案し、これらの手法によって推定できる臨界切込量と実際の加工における遷移切込量との間に相関があることを示した。
4.分子動力学によって極微小切り込みの深さでのシリコンの切削プロセスを解析し、先在欠陥を含んでいない完全結晶シリコンの微小切削においても工具の押し込みにもとづく弾性波の発生とそれらの干渉によって、切込が大きくなれば被削材に脆性破壊を生じる可能性があることを示した。
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