NEDO-AIST開發出陶瓷內部缺陷3次元可視化技術

 

刊登日期:2024/6/20
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日本新能源產業技術總合開發機構(NEDO)與產業技術總合研究所(AIST)開發了一項能將半導體、汽車所使用之精密陶瓷的內部缺陷予以可視化的技術,將可望避免損及品質之「致命缺陷」的生成。原理上,常用於檢查金屬表面的金屬顯微鏡只能觀察陶瓷表面暴露的缺陷。因此NEDO、AIST採用了雷射型螢光顯微鏡,將雷射照射於物體上並觀察物體發出的螢光。

為了確認此技術的有效性,首先利用人為產生裂縫的精密陶瓷進行了實驗。在室溫、大氣壓力的環境條件下以螢光顯微鏡進行觀察後,確認實現了垂直方向與對角方向之裂紋狀態的可視化。且對於氧化鋁、氮化矽和、氮化鋁等白色系、灰色系陶瓷材料亦獲得了類似的結果。此外,研究團隊也對氣孔進行了類似的實驗。由於氣孔不會像裂縫般擴散,因此內部觀察更有其必要性。利用此項技術,亦達到了氧化鋁、氮化矽的3次元可視化。

在陶瓷內部的觀察手法方面,雖然目前已有利用透射光對切削過的薄片樣本進行觀察之薄片透射法,但新技術為非破壞式且簡單、高效率的檢測方法。今後NEDO、AIST將進一步投入缺陷可視化技術的高精度化開發,並對各種成分、性能之精密陶瓷材料的致命缺陷分佈進行統計分析,且利用此分析展開破壞強度預測技術的實證實驗,期開發出前所未有之創新材料。


資料來源: https://chemicaldaily.com/archives/464135
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