| 研究概要 |
本研究は、金属・無機材料・有機高分子等の固体の変形破壊に至る現象を、マクロな観点からと電子放出などのフラクト放射を通したミクロな観点からとで計測し、破壊現象や放射機構を探求しようというものである。
本年度は極低温・超高真空の実験装置の作製を目指し、現在製作中である。真空排気系は、ターボ分子ポンプとイオンポンプで構成されている。現在、試料を室温から液体窒素温度まで冷却することが出来る(〜10^<-8>Torr)。
上記の測定方法の開発や、実験装置の製作と並行して、現有の低温真空クライオスタット(到達温度:90K,真空度:10^<-4>Torr)と電子スペックルパターン干渉法とを用いて、各種材料の冷却過程における変形の観測を行い、変形挙動の解析の一助にすることを目的とした。結果として、実時間で熱収縮による試料面全体の変形挙動を観察することができ、塑性変形や破壊の前駆現象である面内収縮や面外の反りなどのマクロな力学的現象を観察し、ひずみや熱膨張率の値として求めることができた。
一方、変形や破壊された面をミクロに観察するために、本年度の設備備品費で購入した原子間力顕微鏡(AFM)を活用した。ステンレス鋼やセラミックスなどについて、室温及び低温下で塑性変形や破壊する際の電子放射強度を測定し、変形後の試料をSEMで観察して、生じた金属組織の変化と電子放射との関連を調べてきた。破面観察において、試料にダメ-ジを与えないなどの条件を付加すると、測定できる大きさに限界が生じていたが、AFMを用いることにより数段分解能を高めることができ、よりミクロな破壊領域の観察の可能性を示した。
次年度は、光子やイオンの放射も観測対象に入れる。また試料温度について、極低温下(10K)での実験を目指す。
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