固体粒子の衝突時の運動エネルギーに基づいた高結晶配向性セラミックス膜の創生原理

• 研究課題/領域番号: 24K08095
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分26050:材料加工および組織制御関連
• 研究機関: 横浜国立大学
• 研究代表者: 長谷川 誠 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (50376513)
• 研究分担者: 小沼 誠司 地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所, 川崎技術支援部, グループリーダー (00580581) ; 吉田 健太郎 地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所, 機械・材料技術部, 主任研究員 (60443404)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2026年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2025年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2024年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 結晶配向 / 運動エネルギー / 塑性変形

研究開始時の研究の概要

本研究では、エアロゾルデポジション(AD)法によって高結晶配向なセラミックス膜を実現する。そのため、種々の条件で成膜し、主に粒子径、基板と粒子の衝突角度や距離、ガス種やガス流量と粒子の運動エネルギーとの関係を求める。さらに、粒子速度測定手法から各条件での粒子の運動エネルギーが膜の堆積速度や成膜効率、結晶配向に与える影響を調べる。そして、「粒子の衝突による破壊・変形と固化による成膜」という定性的な理解にとどまるAD法の成膜原理を粒子の基板衝突による運動エネルギーに基づいて明らかにする。その上で結晶配向原理を粒子の塑性変形に基づいて解明し、膜の力学特性や耐摩耗性に与える影響について検討する。