| 研究分担者 |
中尾 嘉邦 大阪大学, 工学部, 教授 (20029086)
新谷 光二 北海道大学, 工学部, 助教授 (80001204)
須賀 唯知 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教授 (40175401)
井関 孝善 東京工業大学, 工学部, 教授 (10016818)
石田 洋一 東京大学, 工学部, 教授 (60013108)
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| 研究概要 |
本研究は、金属とセラミックスとの接合に関して17の分担研究よりなり、それらは、便宜上、接合反応プロセス、接合界面構造、接合体の力学の3つの範疇に分けられる。用いた材料は、セラミックスとしてAl_2O_3,AlN,MgO,PSZ,Si,Sialon,SiC,Si_3N_4,TiB_2,ZrB_2,ダイヤモンド等、金属としてAl,Cu,Mo,Nb,Ni,V,Wまたはこれらの合金、さらに、ろう材として純金属や活性金属を含むAl,CuまたはAg-Cu合金を用い、これらの組合せにより実験を行った。得られた結果を要約すると次のとおりである。(1)接合反応プロセス研究では、蒸気メタライズにおける反応層の生成・成長過程の機構の解明、接合面の表面形状と表面処理による接合残留応力の緩和効果、セラミックス焼結助剤としての特定元素の接合強度への効果、セラミックスと反応層との結晶整合性、ろう材中の添加元素による反応層の厚さの制御、電界によるろう材中の活性金属偏析の制御、ろう材中の活性金属量の調整による濡れ性の制御、セラミックス表面状態のろう材濡れ性への影響、等について新しい知見を得た。(2)接合界面構造研究では、主として、高分解能透過電子顕微鏡観察により、界面の結晶整合性、界面の原子的構造、接合残留応力緩和の原子的機構、界面近傍での格子欠陥の挙動、等について知見を得るとともに、界面における原子配列と電子構造について理論的な考察を行った。(3)接合体の力学の研究では、傾斜機能材料挿入、メタライズ法、反応層厚さ制御、2段接合法、等による残留応力の低減法の実験結果の例証を挙げるとともに、分子動力学やモデルによる界面応力の解析を行い、超音波顕微鏡による残留応力の評価法を提案した。
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