MoSi_2における異常変形能とその応用

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07405031
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 山口 正治 京都大学, 工学研究科, 教授 (90029108)
• 研究分担者: 乾 晴行 京都大学, 工学研究科, 助教授 (30213135)
• キーワード: MoSi_2 / WSi_2 / (Mo.W)Si_2 / 単結晶 / 変形 / 降伏応力 / 積層欠陥 / 転位

研究概要

MoSi_2に見出された1000℃以下における異常変態能が、MoSi_2に固有の現象か否か、高融点かつ同一結晶構造のWSi_2を対象として研究し、以下の成果を得た。
(1)WSi_2には結晶育成中に(001)面上に多くの積層欠陥が導入されるが、MoSi_2にはほとんど導入されない。
(2)(001)面上の積層欠陥は、連続する2枚の(001)Si原子層が欠陥することによって生ずる。
(3)WSi_2における(001)面上の積層欠陥の形成は、状態図的要因によるものではなく、少なくともWSi_2(stoichiometric)の融点(2164℃)とWSi_<2->W_5Si_2の共晶温度(2013℃)の間の温度域で、凝固の際に瞬時に起こるものである。今後、MoSi_2に人為的に(001)面上の積層欠陥を導入すること、さらにはその密度の制御を試みる。
(4)(Mo,W)Si_2単結晶の中間の組成における塑性挙動は、(001)面上の積層欠陥の密度と相関しており、積層欠陥密度が小さければWSi_2-rich側の組成を有する結晶でもMoSi_2と同様の変形挙動を示す。
(5)(Mo,W)Si_2単結晶における(001)面上の積層欠陥の存在は、MoSi_2の強度の向上につながるが、低温での変形能を低下させ、変形開始温度を高温側へ移行させる。
(6)(001)面上の積層欠陥は、亀裂進展の抵抗となり、破壊靱性値の向上に有効である。

研究成果

• [文献書誌] M.Yamaguchi et al.: "Plastic deformation of MoSi_2 and Wsi_2 single crystals." Intermetallics. 4. S119-S131 (1996)
• [文献書誌] M.Yamaguchi et al.: "Stacking faults on (001) in C11b transition-metal disilicides" MRS Symp.Proc.460(in press). (1997)
• [文献書誌] M.Yamaguchi et al.: "Plastic deformation of C40 Mo (Si,Al) _2 single crystals" MRS Symp.Proc.460(in press). (1997)
• [文献書誌] M.Yamaguchi et al.: "Plastic deformation of single crystals of transition metal disilicides" Mater.Sci.Eng.A. (in press).
• [文献書誌] M.Yamaguchi et al.: "Plastic deformation of single crystals of Mo (Si,Al) _2" Phil,Mag.Aに発表予定.
• [文献書誌] M.Yamaguchi et al.: "Plastic deformation of C11b (Mo,W) Si_2 single crystals" Phil,Mag.Aに発表予定.
• [文献書誌] 山口正治: "材料システム学-力学的性質の統一的理解のために-第3章ミクロ構造" 共立出版, 1600 (1997)