• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

バルジ試験によるナノからマイクロメートル厚薄膜の機械的特性評価手法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 18K18964
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分26:材料工学およびその関連分野
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

渡邊 宏臣  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (30373385)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2018年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワードバルジ試験 / 機械的特性 / 薄膜 / ヤング率 / 力学強度 / 機械的強度 / 液中測定 / 安全性・信頼性評価 / 実材料
研究成果の概要

バルジ試験は、材料の張出し変形性を正確に測定する試験である。実際には孔の開いた基板に薄膜を貼り付け、孔を通して圧力をかけることで薄膜を変形させ、その圧力と実測した変位の関係から、極限引張強度や極限伸び、さらにはヤング率や内部応力、ポアソン比などの機械的特性値を算出する。本研究ではこれまでのバルジ試験の課題点であった、(1) 液中での測定、および(2)硬くて脆い薄膜や撓みやすい薄膜への適応、を図り、より実用的なナノ厚からマイクロ厚の薄膜の機械的強度の測定手法の確立に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

バルジ試験は、ナノ厚やマイクロ厚といった通常の引張試験機では測定が困難な薄膜の力学特性を評価できる点が特徴である。本研究において、理想的な状態である大気中だけでなく、様々な温湿度環境下や液中での測定を実現し、さらには極めて薄い薄膜だけでなく、硬くて脆い素材からなる薄膜などにも適応できたことは、実用材料の評価法としての本手法の価値を大きく高めるものである。例えば、燃料電池における電解質膜は高効率化の観点などから薄膜化が進んでいるが、高温液中下という、より実際に近い環境下で安全・信頼性の評価が可能となる事などが期待される。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Photocurable Urushiol Analogues Bearing Methacryloxy-Containing Side chains2019

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Hirohmi、Takahashi Mariko、Kihara Hideyuki、Yoshida Masaru
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 35 号: 13 ページ: 4534-4539

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.9b00230

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nanomembranes as a substrate for ultra-thin lightweight devices2019

    • 著者名/発表者名
      Hirata Kazuki、Watanabe Hirohmi、Kubo Wakana
    • 雑誌名

      Thin Solid Films

      巻: 676 ページ: 8-11

    • DOI

      10.1016/j.tsf.2019.02.043

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 高分子の表面・界面構造 -その解析・評価法-2019

    • 著者名/発表者名
      渡邊宏臣
    • 学会等名
      第31回高分子基礎物性研究会講座
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] バルジ試験を用いた薄膜材料の特性評価2019

    • 著者名/発表者名
      渡邊宏臣
    • 学会等名
      第24回高分子分析討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2018-07-25   更新日: 2021-02-19  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi