2003 Fiscal Year Annual Research Report

異材接合界面のミクロ階層構造を考慮した強度則に関する研究

Research Project

Project/Area Number	15206014
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Research Institution	Tokyo Institute of Technology
Principal Investigator	岸本喜久雄東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (30111652)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	荒井正行 (財)電力中央研究所, 金属材料部, 主任研究員大宮正毅東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (30302938) 井上裕嗣東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (90193606)
Keywords	界面 / はく離 / 破壊靭性 / 薄膜 / コーティング
Research Abstract	半導体テバイスや耐高温用のセラミックス-金属接台材のよりに,異材を接着・接台して便用する場合が増大している.また,材料の機能性を向上させる目的から,プラスチックと金属,セラミックと金属等,種々の組合せの複合材料の開発が活発に行われている.このように,異種材料の接着・接合ないし複合材料が幅広く利用さるようになってきており,それらの強度について,より信頼性の高い評価が求められている.そこで本研究では,異種接合材料の損傷・破壊過程を詳細に計測・観察するとともに,異種接合材料の界面破壊を支配するパラメータについて検討を行ない,接着・接合界面強度の一般化クライテリオンを確立することを目的とする. 本年度は,以下の点について検討した. 1.界面強度評価方法として,マルチステージピール試験法を提案した.この試験法を用いて,Si基板上にポリイミド,Cr, Cuという順に製膜した試験片でCu薄膜の界面付着強度評価を行った.その結果,Cu薄膜の厚さが厚い場合,エネルギバランスを考慮したはく離強度評価式により,界面付着強度が評価できることを示した.一方,Cu薄膜が薄くなると,ポリイミドとCr界面でのはく離が同時に起こるため,界面付着強度が上昇した. 2.高分子フイルム上に導電性セラミクスを蒸着させた試験片を用いて,1と同様にはく離試験を行い,界面付着強度を評価した.また,高分子とセラミクス界面に及ぼす紫外線照射の影響を調べるために,ウェザーメータ中に試験片を投入し,120日間紫外線暴露をさせた後,はく離試験を行った.その結果,紫外線暴露により界面付着強度が大幅に低下することが示された. 3.遮熱コーティングセラミクスとCo基超合金との界面強度を測定するために,位相角を種々変化させることができる界面破壊靭性法を提案した.

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] M.Arai, Y.Okajima, K.Kishimoto: "Coating Interface Fracture Toughness Evaluation by A Combination of Edge Compression and Slinging Load"Key Engineering Materials. 261-263. 435-440 (2004)
[Publications] M.Omiya, H.Inoue, K.Kishimoto: "Evaluation of Interfacial Strength bu Multi-stages Peel Test"Key Engineering Materials. 261-263. 483-488 (2004)
[Publications] 大宮正毅, 井上裕嗣, 岸本喜久雄, 谷中雅顕, 伊橋紀孝: "高分子フィルム上に形成した脆性薄膜の界面付着強度評価"日本材料学会第11回破壊力学シンポジウム講演論文集. 144-149 (2004)
[Publications] 大宮正毅, 井上裕嗣, 岸本喜久雄, 谷中雅顕, 伊橋紀孝: "高分子フィルム上に形成したぜい性薄膜の界面付着強度評価"材料. 53・8(掲載予定). (2004)
[Publications] M.Omiya, K.Kishimoto, H.Inoue, W.Yang, M.Amagai: "Measurement of Interfacial Strength by Multi-Stages Peel Test"Proceedings of the 9th International conference on the Mechanical Behaviour of Materials. (CD-ROM). (2003)
[Publications] 荒井正行, 岡嶋芳史, 岸本喜久雄: "圧縮力と曲げモーメントを利用したコーティング層の界面強度評価法"日本機械学会材料力学部門講演会講演論文集. 3-11. 463-464 (2003)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

異材接合界面のミクロ階層構造を考慮した強度則に関する研究

Principal Investigator

岸本 喜久雄 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (30111652)

Research Products

[Publications] M.Arai, Y.Okajima, K.Kishimoto: "Coating Interface Fracture Toughness Evaluation by A Combination of Edge Compression and Slinging Load"Key Engineering Materials. 261-263. 435-440 (2004)

[Publications] M.Omiya, H.Inoue, K.Kishimoto: "Evaluation of Interfacial Strength bu Multi-stages Peel Test"Key Engineering Materials. 261-263. 483-488 (2004)

[Publications] 大宮正毅, 井上裕嗣, 岸本喜久雄, 谷中雅顕, 伊橋紀孝: "高分子フィルム上に形成した脆性薄膜の界面付着強度評価"日本材料学会第11回破壊力学シンポジウム講演論文集. 144-149 (2004)

[Publications] 大宮正毅, 井上裕嗣, 岸本喜久雄, 谷中雅顕, 伊橋紀孝: "高分子フィルム上に形成したぜい性薄膜の界面付着強度評価"材料. 53・8(掲載予定). (2004)

[Publications] M.Omiya, K.Kishimoto, H.Inoue, W.Yang, M.Amagai: "Measurement of Interfacial Strength by Multi-Stages Peel Test"Proceedings of the 9th International conference on the Mechanical Behaviour of Materials. (CD-ROM). (2003)

[Publications] 荒井正行, 岡嶋芳史, 岸本喜久雄: "圧縮力と曲げモーメントを利用したコーティング層の界面強度評価法"日本機械学会材料力学部門講演会講演論文集. 3-11. 463-464 (2003)

岸本喜久雄東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (30111652)