| 研究課題/領域番号 |
18560095
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
機械材料・材料力学
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| 研究機関 | 高知工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
陣 強 高知工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (30264451)
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| 研究分担者 |
橋口 原 香川大学, 工学部, 教授 (70314903)
皮籠石 紀雄 鹿児島大学, 工学部, 教授 (00117491)
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| 研究期間 (年度) |
2006 – 2007
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| キーワード | 疲労 / ナノ・マイクロ材料 / き裂発生 / 超高サイクル / 薄膜 / Thin Film |
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| 研究概要 |
本研究では、マイクロマシンやナノデバイスに使用されるナノ・マイクロ材料の強度信頼性を飛躍的に向上することに資するため、その基礎となる、ナノ・マイクロ材料の機械的特性を評価できるマイクロツールを開発することと、超高サイクル疲労におけるナノ・マイクロ材料の疲労特性を解明するため、室温・大気中で定ひずみ引張疲労試験を行い、減圧化学気相成長(LP-CVD)ポリシリコン薄膜の10^8サイクルまでの疲労強度を調べた。得られた結果は以下にしめす。
1.半導体加工技術で作製されたLP-CVDポリシリコン薄膜試験片の中央部に変位センサーを設け、In-situ変位検出ができるようになった。
2.有限要素解析によりポリシリコン薄膜中の応力分布及び変形挙動を調べ、定ひずみ引張疲労における薄膜試験片の最適化に成功した。また、LP-CVDポリシリコン薄膜における最大応力を決めることができた。
3.LP-CVDポリシリコン薄膜について引張疲労試験を行った結果、脆性材料であるポリシリコンにも疲労破壊が起こり、疲労寿命の殆どはき裂発生寿命で占められることが分かった。
4.本研究の実験条件下で、10^8サイクルまでの超高サイクル疲労における本材料の疲労強度に及ぼす試験片寸法の影響は小さいものと認められる。
5.現在、膜厚さがサブミクロンの疲労試験を行い、寸法効果が顕著となる条件を調べている。
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