| 研究課題/領域番号 |
03452242
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
岡田 亜紀良 北海道大学, 工学部, 助教授 (40001341)
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| 研究分担者 |
石田 巖 北海道大学, 工学部, 助手 (30001267)
義家 敏正 京都大学, 原子炉実験所, 教授 (20124844)
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| キーワード | 傾斜機能 / 境界構造 / 材料特性 / 表面層 / フラクトグラフィー / 破壊挙動 / 複合組織 / コーティング |
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| 研究概要 |
精密機器における材料物性の最大限の利用には表面構造の改良のための傾斜機能材料の生成が不可欠である。本研究課題では当初、マクロ的な意味での傾斜機能材料を対象に考えていたが、研究対象をこの方向に転換しつつ、サブミクロンの構造を持つ傾斜機能材料の素地としての仕上げ表面を中心として研究を進めてきた。今年度は主として精密加工された結晶性材料とした。はじめにフェライト単結晶の研磨面の加工歪層を種々の結晶方位について電子顕微鏡、RHEED、ラザフォード後方散乱等により調べた。その結果、表面の粗さは研磨された結晶面方向により異なること、また、表面から約0.02μmまでの深さまで微細に破砕された結晶領域が存在し、それより深い所には特定方向に配列した転位があることを明らかにし、さらにこれまでに報告されているようなアモルファス層が存在しないことを明らかにした。また、この様な表面破砕層は秒単位の化学研磨により完全に除去し得ることを確認した。一方、塑性の大きい材料である金属として銅単結晶の超精密切削を行った。形成される加工歪層は、切込み深さに較べて非常に大きい、すなわち、超微小硬度計による測定によれば、加工歪層は0.5μmに切込みに対して少なくとも1μmの深さまで達していることが分かった。Knoop圧子を用いた超微小硬度計により、この歪層は結晶方向に対応した異方性を有することを明らかにした。これらの結果は超微細構造からなる傾斜機能材料の実現とその物性の制御にきわめて重要な情報を提供するものである。
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