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1.SUS304鋼へのホウ素の浸透とホウ酸形成現象の定量的把握
(1)「ホウ素が効果的に試料に浸透する条件」a)試料基板の設置位置は高周波励起イオンプレーティング装置のホウ素蒸発源を基準として整理できることがわかった。槽内雰囲気はN_2分圧が高いほど効果的であるが電子ビーム銃の使用可能上限圧力に制限された。b)最適なホウ素の蒸発速度があること。c)高周波投入電力は大きいほど効果的であるが、高周波コイルと電子ビーム蒸発源との間で放電が始まる電力値が上限となった。d)処理時間は連続して長時間行うほど浸透量は増加するものと推定されたが、坩の容量で制限された。
(2)「ホウ酸の形成」は"本研究経費で購入した温湿度試験器"を用いて(1)で作成した試料の質量と膜厚の経時変化(必要に応じて表面形成膜を繰り返し除去しながら)を測定した結果、「湿度+温度」はホウ酸系被膜の形成速度に大きく寄与するが、乾燥空気雰囲気ではその速度はきわめて遅いと判断した。
(3)「ホウ素浸透深さ」は(1)(2)の過程において試料を適宜選択し、表面研磨紙を用いた直接研削とEPMA分析による深さ方向の元素分布測定等から浸透深さと浸透量を推定した。
(4)(1)〜(3)を統括してSUS304鋼中におけるホウ素の最大含有量と表面で生成可能なホウ酸の最大膜厚を推定した。
2.他の金属種基板においてもホウ素の浸透とホウ酸形成現象の発現の検討
鉄、クロム、ニッケル、銅、アルミニウムについてはSUS304鋼と同様にホウ素の浸透が確認されたが、シリコン、チタンの場合には確認されなかった。
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