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本研究では、電解イオンマイグレーション法によるAgイオン拡散ガラス、イオン交換強化ガラス、セラミックス・金属接合体を、それぞれモデル材料として、超音波を照射したときに発生する表面弾性波の音速測定から、残留応力と表面のゆがみを測定する事を試みた。
ソーダガラス表面にNaとKの交換層を形成したガラスの破断強度は無処理に比較して6倍以上増大する事を明かにし、これはガラス表面に圧縮圧力層が形成されたためであること、さらにイオン交換ガラス表面の音速と破断強度と比較した結果、両者には比較関係が成立する事を見いだした。また、超音波顕微鏡内に小型の曲げ試験機を設置し、ガラスの音速と曲げ応力の関係を測定した。その結果、音速は曲げ応力(引脹)とともに減少した。一方、X-Zモード像の解析から、応力によるガラス表面のゆがみを0.1ミクロンの精度で測定する事ができた。
セラミックス・金属接合体の熱サイクルによる表面歪みと音速の測定から、セラミックス表面の残留応力分布を測定した。Agイオン拡散層の内部組織を撮影することに成功し、そのミクロ組織と欠陥の存在を実証した。
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