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J-GLOBAL ID：201902283314674827   整理番号：19A0169180

マイクロ加工カンチレバーを用いた304ステンレス鋼箔上に蒸着した窒化アルミニウム膜のYoung率と疲労研究【JST・京大機械翻訳】

Young’s modulus and fatigue investigation of aluminum nitride films deposited on 304 stainless steel foils using micro-fabricated cantilevers

著者 (3件)： Zheng Qiu (New Industry Creation Hatchery Center, Tohoku University, 6-6-10 Aramaki-Aoba, Aoba-ku, Sendai, Miyagi 980-8579, Japan) ,  Van Minh Le (New Industry Creation Hatchery Center, Tohoku University, 6-6-10 Aramaki-Aoba, Aoba-ku, Sendai, Miyagi 980-8579, Japan) ,  Kuwano Hiroki (New Industry Creation Hatchery Center, Tohoku University, 6-6-10 Aramaki-Aoba, Aoba-ku, Sendai, Miyagi 980-8579, Japan)
資料名： Sensors and Actuators. A. Physical  (Sensors and Actuators. A. Physical)
巻： 285  ページ： 173-181  発行年： 2019年 
JST資料番号： B0345C  ISSN： 0924-4247  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 窒化アルミニウムベース(AlNベース)圧電振動エネルギーハーベスタ(PVEHs)は,マイクロ電気機械システム(MEMS)におけるデバイスのための発電において多くの注目を集めている。長時間振動の間,PVEHsは周期的な動的応力を受ける。これは材料の欠陥をもたらし,最終的にデバイスの破壊を引き起こす可能性がある。本研究では,304ステンレス鋼(SUS304)箔上に堆積したAlN膜について,破壊なしに長時間作動できるデバイスの信頼できる設計を達成するために,Young率と疲れの機械的性質に関する研究を行った。厚さ50μm(SUS304(50μm))のSUS304箔とSUS304箔(AlN(1μm)/SUS304(50μm)/AlN(1μm)構造)の両側に蒸着したAlN膜の複合材料の2種類の材料を試験した。試料をカンチレバーに微細加工した。Young率をマイクロカンチレバー共鳴法により測定した。共振曲げ疲れ試験法を用いて材料の疲れ特性を調べた。試料の変位振幅を試験中に記録した。振幅対サイクル数の変化を用いた新しい基準を提案し,疲れ寿命を定義した。結果として,Young率はSUS304箔とAlN膜でそれぞれ184.9と342.9MPaであった。提案した基準を用いて,応力サイクル(S-N)曲線をプロットした。SUS304箔とAlN/SUS304/AlN構造の材料の疲れ強さは,それぞれ294と327MPaと推定された。長時間振動後のSUS304箔の表面には,安定亀裂,侵入および押出,および滑り帯の疲れ破壊が現れた。AlN膜では疲労破壊や表面欠陥は観察されなかった。Copyright 2019 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *Young率 ,  疲れ寿命 ,  複合材料 ,  疲れ破壊 ,  *窒化 ,  疲れ強さ ,  共振 ,  *片持梁 ,  MEMS ,  亀裂 ,  *窒化アルミニウム ,  滑り帯 ,  *マイクロマシニング
準シソーラス用語： マイクロカンチレバー ,  *SUS304 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： マイクロ加工カンチレバー ,  窒化アルミニウム膜 ,  304ステンレス鋼箔 ,  Young率 ,  疲労

分類 (2件)： 材料試験  (HB02020U) ,  固体デバイス製造技術一般  (NC03030V)

タイトルに関連する用語 (10件)： マイクロ加工 ,  カンチレバー ,  304ステンレス鋼 ,  箔 ,  蒸着 ,  窒化 ,  アルミニウム膜 ,  Young率 ,  疲労 ,  研究