| 研究課題/領域番号 |
26420078
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| 研究機関 | 鳥取大学 |
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研究代表者 |
小野 勇一 鳥取大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50335501)
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| 研究分担者 |
森戸 茂一 島根大学, 総合理工学研究科(研究院), 准教授 (00301242)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 実験応力解析 / 応力・ひずみ計測 / めっき法 / 疲労 / 電子線後方散乱回折法 |
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| 研究実績の概要 |
昨年度の研究において，ニッケル薄膜を用いれば，銅薄膜よりも高い雰囲気温度で応力が計測できることが明らかとなった．そこで，本年度は，ニッケル薄膜をベースにより高温環境下での応力測定の可能性を検討した．文献を参考に，ニッケルめっき浴にタングステン酸ナトリウムを添加しためっき浴を用いて，ニッケル合金薄膜を作製した．この薄膜に種々の加熱処理を真空中で施した後，電子線後方散乱回折法（EBSD）により結晶方位を解析した．加熱なしの状態の結晶粒と比較することで，作製したニッケル合金薄膜の再結晶温度を検討した．タングステンを添加することで，結晶粒が粗大化する温度が上昇していることから，作製したニッケル合金薄膜はニッケル薄膜よりもさらに再結晶温度が高くなる傾向が確認できた．
次に，この薄膜を試験片に接着し，350℃の雰囲気で繰返し負荷試験を実施した後，光学学顕微鏡で試験片表面を観察した結果，粒子の成長は確認できなかった．原因として，接着剤がこの実験条件に対して耐えることができなかった，成長粒子の結晶粒が小さいため光学顕微鏡では識別ができなかった，試験雰囲気温度が低いなどが考えられる．したがって，最終年度は，接着方法ではなく，試験片に直接めっきする方法を検討し，粒成長の確認はSEMやEBSDにより行うことにする．さらに，より高い雰囲気温度で試験ができるように加熱炉も購入したので，350℃よりもより高温環境下で繰返し負荷試験を実施することにする．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究課題は3年の研究期間であるが，本年度はその中間年度にあたる．本年度の目標は，ニッケル合金薄膜を作製することと，その再結晶温度を調査し，ニッケル薄膜よりも再結晶温度が高温側になることを確認することが主な目的であった．したがって，本年度も順調に研究が進んでいると判断できる．また，繰返し負荷による粒子の成長は残念ながら本年度は確認することができなかったが，原因をいくつか考察できたので，最終年度には繰返し負荷に対しても粒成長を確認できると期待できる．
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| 今後の研究の推進方策 |
最終年度に当たる次年度は，繰返し負荷によりニッケル合金薄膜に発生する粒成長を確認し，応力測定のために必要な較正式を導出することである．本年度の繰返し負荷試験結果を踏まえ，直接めっきを採用し，350℃以上の雰囲気温度に対して繰返し負荷試験を実施する．試験後，粒成長を確認するために，電子線後方散乱回折法により方位解析を行い，粒成長の有無と，粒成長している場合はその密度を計測する．種々の実験条件に対して同様の操作を行い，成長粒子の密度と応力及び繰返し数の関係を表す較正式を導くようにする．粒子の観察にEBSDが必要なため，多くのデータは収集できないと想定されるが，銅薄膜やニッケル薄膜と同様の較正が可能かどうか，また較正係数の大まかな値までは算出できるようにしたい．
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