| 研究課題/領域番号 |
04402019
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| 研究種目 |
一般研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
応用物性
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| 研究機関 | 明治大学 |
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研究代表者 |
兵藤 申一 明治大学, 理工学部, 教授 (30010713)
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| 研究分担者 |
稲垣 睿 明治大学, 理工学部, 教授 (20092140)
崔 博坤 明治大学, 理工学部, 助教授 (30143530)
小泉 大一 明治大学, 理工学部, 助教授 (60126050)
小野寺 嘉孝 明治大学, 理工学部, 教授 (70087039)
市川 禎宏 明治大学, 理工学部, 教授 (60005965)
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| 研究期間 (年度) |
1992 – 1995
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| キーワード | 液体金属脆化 / アルミニウム / 非晶質 / ガリウム / アコースティック・エミッション / 破壊 / トンネル顕微鏡 |
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| 研究概要 |
アルミニウム、アルミニウム合金、非晶質合金Al_<87>Ni_<10>Ce_3の、液体ガリウム付着時の脆化現象(LME)について研究した。用いた測定手段は、引張試験機、Acoustic Emission(AE)法、電子顕微鏡、走査トンネル顕微鏡(STM)、X線光電子分光法(XPS)、電子プローブマイクロアナライザー(EPMA)などである。
金属に限らず非晶質Al_<87>Ni_<10>Ce_3でも、Ga付着により破壊応力が半分以下に低下し、serrationが著しく減少するなど変形機構も影響を受けることがわかった。
ジュラルミン2017、99%アルミの引張り試験時にGa浸透によって引き起こされるAE信号を観測した。AE信号は応力無負荷時にも観測されたことから、Gaは応力なしでも浸透する。200〜600℃で熱処理した試料では、結晶粒径が大きいほどAE振幅は大きく、脆化も顕著である。AE測定はLMEの破壊前駆現象を観測するのに有用であることが示された。また、アルミ多結晶では粒界破壊を起こすが、単結晶ではへき開破壊を起こす。
Gaを蒸着したアルミ単結晶表面をSTMで観察した結果、Gaが高い濃度で固溶したAl合金が形成されていることがわかった。
アルミ蒸着膜上にGaを付着させるとGaが数十分/cmで放射状に異常拡散していく。ガラス基板温度、アニール温度、付着するGa量などを変えて拡散速度を測定すると、網目状と曇り状拡散の2段階があるとがわかった。原子間力顕微鏡、走査電子顕微鏡、XPS、EPMAを用いて拡散後の試料観察を行い、拡散機構の解明を行った。
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