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Cuと単結晶あるいは多結晶Al_2O_3との接合体を作製し、接合体に応力を負荷した状態での界面近傍でのAl_2O_3の応力状態、分布を調べた。また、界面に剥離を導入した接合体についても、き裂先端近傍について応力状態、分布を調べ、測定結果から界面剥離機構や剥離条件の解明を行った。その結果をもとに、剥離開始を定量的に評価する手法を検討した。
(1)結晶方位測定手法の確立:結晶方位が既知のAl_2O_3単結晶について、EBSDパターンが最も精度良く検出でき、正しい結晶方位が判定されるコーティング条件を求めた。得られたコーティング条件を多結晶Al_2O_3に適用し、得られた結晶方位情報に基づく結晶粒組織図と組織を比較し、場所による正しい情報が得られていることを確認した。
(2)小型力学試験機の設計・作製:蛍光分光装置の試料室内に取り付けられる横型の小型力学試験機を作製した。
(3)応力成分算出手法の確立:結晶方位が既知のAl_2O_3単結晶試料の中心部に穴を空けた後、力学的に負荷を加え、穴の周辺の場所による応力成分を蛍光分光法で応力を測定することにより、実験的に求めた。
(4)結晶方位測定手法と応力成分分離手法のAl_2O_3多結晶体への適用:多結晶Al_2O_3の試料中心部に穴を空け、穴の付近の結晶方位が未知の領域について結晶方位測定手法と応力成分算出手法を適用し、多結晶Al_2O_3に対して、それぞれの結晶粒における応力成分を算出できることを確認した。
(5)Cu/Al_2O_3接合体の作製:Cu/単結晶Al_2O_3およびCu/多結晶Al_2O_3接合体を高真空ホットプレスによって作製した。剥離や未接合領域の確認をデジタルマイクロスコープにより行った。
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