高機能薄膜被覆材料の耐久性に対する微視構造ベース評価手法の開発

• 研究課題/領域番号: 20560073
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 星出 敏彦 京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (80135623)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2010年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2009年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2008年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 材料設計 / プロセス / 物性 / 評価 / 被覆材料 / 無機系材料 / 耐久性評価 / 機械的特性 / スパッタリング / 保証試験 / 被膜特性 / 疲労寿命 / 曲げ強度 / 被膜硬さ / 表面粗さ

研究概要

スパッタリング法を用いて,ホウケイ酸ガラス基板上にセラミック薄膜を形成し,セラミック被膜の微視構造の状態を反映する巨視的な物性と考えられる表面粗さおよび微小硬度を計測した.相対硬度,相対粗さの平方根の逆数およびスパッタ時間の指数関数を乗じた関数として,被覆材料の強度改善率を評価する手法を提案した.その結果,推定強度は実験結果に対して±10%の範囲内で一致した.また,被覆材料の最小疲労寿命は平均強度のべき数関数として表示できることがわかった

研究成果

• [雑誌論文] Evaluation of Strength of Borosilicate Glass Coated with Ceramic Materials by Sputtering (2010)
  • 著者名/発表者名: Toshihiko Hoshide, Masato Hirano
  • 雑誌名: Journal of Materials Engineering and Performance Vol.19, Issue4 ページ: 562-567
• [雑誌論文] Evaluation of Strength of Borosilicate Glass Coated with Ceramic Materials by Sputtering (2010)
  • 著者名/発表者名: Toshihiko Hoshide, Masato Hirano
  • 雑誌名: Journal of Materials Engineering and Performance 巻: 19 ページ: 562-567
  • 査読あり
• [学会発表] Strength Evaluation of Borosilicate Glass Coated with Thin Ceramic Films by Radio-Frequency Sputtering (2009)
  • 著者名/発表者名: Toshihiko Hoshide
  • 学会等名: The 12th International Conference on Fracture
  • 発表場所: Ottawa, Canada
  • 年月日: 2009-07-15
• [学会発表] Strength Evaluation of Borosilicate Glass Coated with Thin Ceramic Films by Radio-Frequency Sputtering (2009)
  • 著者名/発表者名: Toshihiko Hoshide, Masato Hirano
  • 学会等名: Proceedings of the 12^<th> International Conference on Fracture (ICF 12)(Keynote Lecture)
  • 発表場所: Ottawa, Canada