| 研究課題/領域番号 |
05555192
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| 研究機関 | 宮城工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
鈴木 勝彦 宮城工業高等専門学校, 材料工学科, 助教授 (80187715)
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| 研究分担者 |
二瓶 知倫 住友金属鉱山(株), 中央研究所, 研究員
松浦 眞 宮城工業高等専門学校, 総合科学系, 教授 (40042262)
池田 千里 宮城工業高等専門学校, 材料工学科, 教授 (60109832)
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| キーワード | 炭化チタン / 新合成法 / 電界 / 圧力 / ヌープ硬度 / X線回折 |
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| 研究概要 |
昨年までの研究では、考案した『加圧電圧印加合成法』で合成処理した試料におけるSIMSの測定結果は膜中にTiCが一部合成され、その前駆的状態すなわちアモルファス状態も存在することが示唆されたものの、X線回折ではTiCの存在を示す有力な結果が得られなかった。
今年度はX線回折の感度(計測時間を長く、ステップ幅を小さくした)を上げて測定したところ、合成処理後一年経過した試料でも、また、合成処理直後の試料でもTiCの存在を裏付ける位置に認知ぎりぎりの大きさのピークが得られた。
そこで、合成処理膜を熱処理し、その効果をX線回折で詳細に調べてみた。反応性成膜の基板温度として0.3Tm(Tm:融点)が最適と言われていることから、設定温度を780℃近傍にして合成膜を熱処理した。具体的には熱処理条件として、真空度10^<-5>torrの真空炉で500℃2日間、600℃2日間、780℃2日間と4日間、1000℃2日間と5通りとした。また、合成処理膜の作製条件として、昨年度明らかにされた30t、Ti側マイナスバイアスの適正条件を中心に、4t(±)、30t(±)とした。
その結果、30t、マイナスバイアスの条件で合成処理した膜を600℃、2日間熱処理した試料において、TiC(111)の回折ピークが明確に現れた。また、J.‐E.Sundgren等によると炭素の欠損した状態で炭化チタンが合成された場合、(111)面間距離が2.48〜2.51Åの広い範囲で存在することが指摘されているが、780℃4日間の熱処理試料でその範囲でずれた回折ピークがみられることからこのピークはTiCの(111)面のものとも考えられる。
これらを裏付けるようにこれらX線回折ピークの大きい試料のヌープ硬度はいずれも高い値を示した。
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