研究課題/領域番号 |
63460201
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研究種目 |
一般研究(B)
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配分区分 | 補助金 |
研究分野 |
金属材料
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研究機関 | 長岡技術科学大学 |
研究代表者 |
田中 紘一 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (90143817)
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研究分担者 |
古口 日出男 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (90143693)
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研究期間 (年度) |
1988 – 1989
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研究課題ステータス |
完了 (1991年度)
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配分額 *注記 |
5,700千円 (直接経費: 5,700千円)
1989年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1988年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
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キーワード | 弾塑性硬度 / 転位パンチング / セラミックス / ナノ硬度計 / カ-ボン膜 / フェライト / SEMトポグラフィ / 走査トンネル顕微鏡 / 硬度 / 圧痕 / 磁気記録媒体 / 薄膜 / プリズマティックル-プ / 超微小硬度計 / 転位ループ |
研究概要 |
1.脆性材料に対する弾塑性硬度モデルの構築及びその実験的検証 モデルは円錐圧子を想定し、圧痕下の塑性変形は転位ル-プのパンチング運動と等価と考え、連続体転位論に基づき荷重と押し込み量の関係の解析解を得た。弾塑性硬度は圧子の断面に負荷される面圧と定義するのが最も合理的であることを示した。硬度試験に供した2種類のセラミックスの圧痕形状を比較検討し、塑性挙動の相異を明らかにするとともに、解析モデルの妥当性を検証した。なお、両材料の硬度の解析解はヤング率のほぼ1/20となり、一般的な経験則と一致した。 2.ナノ硬度計の製作及びそれを用いた材料表面硬度評価 材料表面の10nmオ-ダの深さの機械的特性を評価できる超微小硬度計(ナノ硬度計)を製作した。その荷重分解能は0.5μN、変位分解能は1nmであり、負荷荷重30μN、押し込み深さ15nmの極微小荷重領域の硬度曲線の測定であった。これらのナノオ-ダにおける測定精度を確かめるため、平坦度の高いガラスを標準サンプルとして採用し、その荷重変位測定結果を有限要素法計算結果と比較検討したところ5パ-セントの誤差内で両者の一致を見た。本硬度計を用い、厚さ30nmの磁気記録媒体カ-ボン保護膜及び超仕上げされたフェライト加工面の評価を行なった。基盤上のカ-ボン膜は弾性変形し、その曲線より求められた弾性定数は膜のスパッタリング条件に強く依存することが分かった。又、フェライト加工面に対しては、機械加工履歴に敏感に依存して弾塑性挙動が異なった。これらは本ナノ硬度計によって初めて明らかになった事実である。 3.ナノメ-タオ-ダ荒さの表面形状測定 表面強度特性は表面形状と密接に関連する、。ナノメ-タオ-ダの表面形状測定方法として最近開発されたSEMトポグラフィと走査トンネル顕微鏡に関し、それらの原理及び測定の問題に関し考察を行なった。
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