セラミックスにおける相変態および人工界面の結晶学的研究

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09650763
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 仲井 清眞 愛媛大学, 工学部, 助教授 (60038114)
• 研究分担者: 小林 千悟 愛媛大学, 工学部, 助手 (10304651) ; 大森 靖也 愛媛大学, 工学部, 教授 (10233280)
• キーワード: 人工界面構造 / 析出過程 / 弾性応力場 / 結晶学的解析 / 酸化物 / 炭化物 / 金属間化合物 / 相分離機構

研究概要

Si半導体におけるintrinsic gettering効果に酸素析出物の存在が大きく影響することが判明しているが、定量的解析に乏しい。そこで、最初に析出過程を詳細に調べた。その結果、光学顕微鏡観察ではその存在が確認できない微細な析出物がSi表面近傍に形成されていることが高分解能透過型電子顕微鏡法にて判明した。よって、Si表面からの深さの関数としてSi中の析出物密度を詳細に調べた。さらに、この析出物分布および析出物近傍の弾性応力場がintrinsic gettering効果にどのように影響するのかを理論的に解析している。
人工界面に関しては、Mechanical alloyingおよびHIP法により作製したMo-TiC系に加えてMo-HfC系にも着目している。現在、人工界面構造に関する結晶方位関係および晶癖面の解析に加え、TiあるいはHf基炭化物の粒内析出機構の解明にも取り組んでいる。さらに、Mo母相中のMo基炭化物の構造解析を初め、その粒界析出に伴う粒界の強化機構についても検討している。特に、Mo母相中のCの挙動に着目した詳細な解析が進行中である。
セラミックスや金属間化合物においては、高温強度以外に低温での加工性にも注目される。そこで、本研究では、実用的観点から延性に優れたβ相を含むTi-Al基金属間化合物の相分離機構解明に取り組んでいる。具体的には、Ti-Al-Zr、Ti-Al-CrならびにTi-Al-Mo系に着目している。高温での相平衡および冷却中の相分離機構に関する検討がかなり進行している。本研究グループが初めて提案しているShear-Assisted Diffusional Mechanismがこれらの系において働いていることを結晶学的側面から明確にしている。また、高温での界面構造の解析も着実に進行している。

研究成果

• [文献書誌] 大森靖也: "Morphology of electrodeposited Zn/Fe crystals" ISIJ International. 37. 404-411 (1997)
• [文献書誌] 仲井清眞: "Behavior of defects in heavily boron doped Chochralski silicon" Jpn.J.Appl.Phys.36. 249-252 (1997)
• [文献書誌] 仲井清眞: "Zn/Ni electrodeposition on low carbon steel substrate" ISIJ International. 37. 512-518 (1997)
• [文献書誌] 仲井清眞: "鉄鋼材料研究と電子顕微鏡" 電子顕微鏡 基礎技術と応用-ナノ世界への道-第8回電顕サマースクール実行委員会編. 169-175 (1997)
• [文献書誌] 大森靖也: "Bainite transformation in a silicon steel" ISIJ International. 37. 789-796 (1997)
• [文献書誌] 大森靖也: "電気めっき皮膜/基板界面の結晶学" 電気めっき、溶融めっきの皮膜構造解析と制御技術の最近の進歩、(社)日本鉄鋼協会・材料の組織と特性部会編. 1-8 (1997)
• [文献書誌] 大森靖也: "Effects of ω phase formation on the decomposition of α"/β duplex phase structure in a metastable β Ti alloy" Mater.Trans.JIM. 39. 40-48 (1998)
• [文献書誌] 大森靖也: "Crystallographic analysis of α phase formation in a metastable β Ti alloy" Mater.Trans.JIM. 39. 49-56 (1998)
• [文献書誌] 仲井清眞: "Fe-Cr-C合金パーライトの局所オーステナイト化" 日本金属学会会報「まてりあ」. 37. 381 (1998)
• [文献書誌] 大森靖也: "Ordering processes in an Al-Li-Cu-Mg-Zr alloy" Advanced Materials & Processing,Pub.of TMS. 1. 1293-1298 (1998)
• [文献書誌] 仲井清眞: "Austenite formation and alloy carbide dissolution in Fe-Cr-C steels during heating" Advanced Materials & Processing,Pub.of TMS. 1. 1443-1448 (1998)
• [文献書誌] 仲井清眞: "Effects of Zr-addition on phase stability and phase transformations in a Ti-50at.%Al alloy" Advanced Materials & Processing,Pub.of TMS. 1. 1533-1538 (1998)
• [文献書誌] 仲井清眞: "Formation of austenite and dissolution of alloy carbides in Fe-8.2Cr-C alloys" Z.fur Metallkunde. 90. 25-37 (1999)
• [文献書誌] 仲井清眞: "Mechanism and crystallography of ferrite precipitation from cementite in an Fe-Cr-C alloy during austenitisation" Phil.Mag.,A.
• [文献書誌] 大森靖也: "Ageing behaviour of an Al-Li-Cu-Mg-Zr alloy" Metall.Trans.A.
• [文献書誌] 仲井清眞: "Crystallography and interface boundary structure of pearlite with M_7C_3 carbide lamellae" Acta Materialia.