高機能性金属/セラミックスナノ積層薄膜の変形・破壊の力学

• 研究課題/領域番号: 22860053
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 兵庫県立大学
• 研究代表者: 中谷 正憲 兵庫県立大学, 大学院・工学研究科, 助教 (80581553)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 3,055千円 (直接経費: 2,350千円、間接経費: 705千円); 2011年度: 1,443千円 (直接経費: 1,110千円、間接経費: 333千円); 2010年度: 1,612千円 (直接経費: 1,240千円、間接経費: 372千円)
• キーワード: 積層構造 / 表面構造 / 薄膜 / 機械的特性 / 自立化 / 積層薄膜 / 自立 / アルミニウム / アルミナ / 変形 / 破壊 / 窒化アルミ

研究概要

本研究では,従来の単層薄膜に比べて高信頼性および高機能性が期待される金属/セラミックス積層薄膜の自立薄膜試験片の作製および引張試験法の開発を行うとともに,変形・破壊挙動について検討した.銅/アルミナ5層薄膜(膜厚500nm, 銅:120nm,アルミナ60nm)の破壊じん性は銅単層膜(膜厚500nm)のそれに比べて低下したが,依然として積層薄膜の銅層は塑性的に破壊していた.また,薄膜のさらなる高機能化を目指して,表面に微細構造を有する積層薄膜の創製方法を提案した.

研究成果

• [雑誌論文] イオンビーム支援硬質窒化物薄膜の作製と特性評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 内田仁,花木聡,中谷正憲
  • 雑誌名: プラズマ応用科学 巻: Vol. 19, No. 2 ページ: 85-92
  • NAID: 40019324397
  • 査読あり
• [雑誌論文] イオンビーム支援蒸着法による島状ナノ構造TiN薄膜の創製 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中谷正憲,大澤拓也,花木聡,内田仁
  • 雑誌名: プラズマ応用科学 巻: Vol. 19, No. 2 ページ: 155-158
  • NAID: 40019324562
  • 査読あり
• [学会発表] Influence of mixed layer on fatigue strength in carbon steel coated with tin film by ion beam assisted deposition (2012)
  • 著者名/発表者名: Masanori Nakatani, Takuya Ohsawa, Satoshi Hanaki, Hitoshi Uchida
  • 学会等名: International Conference on Fatigue Damage of Structural Materials IX
  • 発表場所: Massachusetts, USA
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] Mechanical property of nano-laminated TiN films with island-like morphology by ion beam assisted deposition (2012)
  • 著者名/発表者名: Masanori Nakatani, Takuya Ohsawa, Satoshi Hanaki, Hitoshi Uchida
  • 学会等名: The 16th International Conference on Strength of Materials (ICSMA16)
  • 発表場所: Bangalore, India
  • 年月日: 2012-08-20
• [学会発表] Formation and mechanical properties of island-like nanostructured titanium nitiride thin film by ion beam assisted deposition (2012)
  • 著者名/発表者名: Masanori Nakatani, Takuya Ohsawa, Satoshi Hanaki, Hitoshi Uchida
  • 学会等名: The 15th International Conference on Experimental Mechanics (ICEM15)
  • 発表場所: Porto, Portugal
  • 年月日: 2012-07-23
• [学会発表] SiN/SiC積層薄膜の創製とその自己き裂治癒能力 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西村淳樹, 中谷正憲, 花木聡, 内田仁
  • 学会等名: 日本材料学会第61期学術講演会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2012-05-26
• [学会発表] 島状表面ナノ構造を有するTiN薄膜の創製と機械的特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中谷正憲, 大澤拓也, 花木聡, 内田仁
  • 学会等名: 日本材料学会第61期学術講演会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2012-05-26
• [学会発表] イオンビーム支援蒸着法により面外回転体に成膜したTiN薄膜の機械的特性評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中谷正憲, 大澤拓也, 花木聡, 内田仁
  • 学会等名: 日本機械学会M&M材料力学カンファレンス2011
  • 発表場所: 九州工業大学
  • 年月日: 2011-07-18
• [学会発表] イオンビーム支援蒸着法により成膜したTiN薄膜の破壊挙動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中谷正憲, 花木聡, 内田仁
  • 学会等名: 日本材料学会第60期学術講演会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2011-05-26
• [学会発表] 自己き裂治癒能力を有するSiN/SiC積層薄膜の創製 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中谷正憲, 西村淳樹, 花木聡, 内田仁
  • 学会等名: 日本材料学会第60期学術講演会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] イオンビーム支援蒸着法により作製したBN薄膜の機械的特性と内部応力緩和法の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 植山広基, 花木聡, 中谷正憲, 内田仁
  • 学会等名: 日本材料学会第60期学術講演会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2011-05-25