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J-GLOBAL ID：201702268638508129   整理番号：17A0997873

高エネルギー密度プラズマによるαAl_2O_3の微細構造損傷【Powered by NICT】

Microstructural damage of α-Al₂O₃ by high energy density plasma

著者 (5件)： Yang Q. (Department of Materials Science and Engineering, University of Illinois at Urbana-Champaign, Illinois 61801, USA) ,  Kalathiparambil K. (Center for Plasma-Material Interaction, Department of Nuclear, Plasma, and Radiological Engineering, University of Illinois at Urbana-Champaign, Illinois 61801, USA) ,  Elg D.T. (Center for Plasma-Material Interaction, Department of Nuclear, Plasma, and Radiological Engineering, University of Illinois at Urbana-Champaign, Illinois 61801, USA) ,  Ruzic D. (Center for Plasma-Material Interaction, Department of Nuclear, Plasma, and Radiological Engineering, University of Illinois at Urbana-Champaign, Illinois 61801, USA) ,  Kriven W.M. (Department of Materials Science and Engineering, University of Illinois at Urbana-Champaign, Illinois 61801, USA)
資料名： Acta Materialia  (Acta Materialia)
巻： 132  ページ： 479-490  発行年： 2017年 
JST資料番号： A0316A  ISSN： 1359-6454  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 宇宙推進用プラズマスラスタ寿命に及ぼす制約の一つは,セラミック絶縁体のプラズマエロージョンである。基礎プラズマエロージョン機構はほとんど理解されていない。本研究では,多結晶αAl_2O_3はCuとW電極を用いた30分まで高エネルギー密度プラズマに曝露した。損傷構造を走査および透過型電子顕微鏡法によって研究した。プラズマ誘起損傷は~1μmの深さまでだけでなく表面浸食も損傷を含んでいることが分かった。αAl_2O_3の表面ナノ構造,γAl_2O_3とエピタキシャル連晶の形成,亀裂を含む表面損傷は主にイオンスパッタリング,迅速表面溶融と焼入れによって引き起こされる。Alナノ粒子とO_2気泡の形成,より深い損傷は電子励起によるα-γAl_2O_3両方の電子誘起分解によって引き起こされる。,特に溶融Al_2O_3におけるsunken W不純物,電極不純物を,局所熱源として作用し,γAl_2O_3とAl領域の拡大を引き起こす。さらに,不純物はAlと反応してAl_2CuとAl_5(W,Cu)粒子を形成した。Al_2CuはAlマトリックス内の表面樹枝状結晶とナノ粒子として形成される。Aland Wに富むナノドメインをもつAl_5(W,Cu)は=0.490(3)nm,=2.632(4)nmの格子定数とR3 cの空間群の菱面体晶構造であると決定した。本研究は表面浸食に加えて,電子及び不純物により引き起こされたより深い損傷はセラミックスのスラスタプラズマ損傷を評価するときに考慮すべきであることを示した。Copyright 2017 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： 亀裂 ,  多結晶 ,  樹枝状結晶 ,  焼入 ,  銅 ,  アルミナ ,  *エネルギー密度 ,  *アルミニウム ,  エピタクシー ,  セラミック ,  不純物 ,  *プラズマ ,  格子定数 ,  ナノ粒子 ,  *微細構造

著者キーワード (4件)： プラズマ ,  アルミナ ,  アルミニウム ,  透過型電子顕微鏡観察

分類 (1件)： 変態組織,加工組織  (WB01030N)

タイトルに関連する用語 (4件)： 高エネルギー密度 ,  プラズマ ,  微細構造 ,  損傷