JP2000193571A - 表面―界面物性解析装置 - Google Patents

表面―界面物性解析装置

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JP2000193571A
JP2000193571A JP10371853A JP37185398A JP2000193571A JP 2000193571 A JP2000193571 A JP 2000193571A JP 10371853 A JP10371853 A JP 10371853A JP 37185398 A JP37185398 A JP 37185398A JP 2000193571 A JP2000193571 A JP 2000193571A
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芳雄 木嶋
Shoichi Otake
昌一 大竹
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MEKON KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 サンプルの形状に左右されずに、サンプルを
適正に保持する。 【解決手段】 表面押え面４ａが刃先線２ｂと常に平行
になるように表面側押え部材４の姿勢を固定とする。一
方、裏面側押え部材５は、姿勢をある程度調整可能に固
定ネジ６に螺合する。 【効果】 サンプルＳの表面Ｓｏと裏面Ｓｕとが平行で
ない場合、刃先線２ｂに対するサンプルＳの裏面Ｓｕの
角度は平行でなくなるが、刃先線２ｂとサンプルＳの表
面Ｓｏとは平行に保たれる。よって、刃先２ａに対する
サンプルＳの表面Ｓｏの角度の変動に起因する測定誤差
を生じず、再現性のある正しい解析結果を得ることが出
来る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表面−界面物性解
析装置に関し、さらに詳しくは、サンプル面を適正に保
持できるように改良したサンプルホルダを有する表面−
界面物性解析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来の表面−界面物性解析装置
の要部正面図である。この表面−界面物性解析装置５０
０では、サンプル台５５にサンプルＳを載せ、そのサン
プルＳの上に表面側押え部材５４を被せ、固定ネジ５６
を締めて前記サンプル台５５と前記表面側押え部材５４
の間にサンプルＳを挟み込んで固定する。そして、サン
プルＳの表面に切削刃２の刃先２ａを食い込ませ、次い
でサンプルＳの表面に沿って切削刃２を移動してサンプ
ルＳの表面（または表面層）を切削刃２の刃先２ａで切
削し、その切削結果を観察してサンプルＳの表面の物性
解析（またはサンプルＳの基体と表面層の界面の物性解
析）を行う。なお、切削刃２の刃先線２ｂ（刃先２ａが
形成する直線）とサンプル台５５の表面は平行になるよ
うに固定されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図３に示すように、サ
ンプルＳの表面と裏面が平行な場合、サンプルＳの表面
は、切削刃２の刃先線２ｂと平行となる。ところが、図
４に示すように、サンプルＳの表面と裏面が平行でない
場合、サンプルＳの表面は、切削刃２の刃先線２ｂと平
行にならない。このように、従来の表面−界面物性解析
装置５００では、切削刃２の刃先線２ｂに対するサンプ
ルＳの表面の角度がサンプルＳの形状によって変わる。
しかし、切削刃２の刃先線２ｂに対するサンプルＳの表
面の角度が変動すると、刃先２ａの食い込み深さが不要
に変動したり切削抵抗値が不要に変動し、解析結果に誤
差を与える問題点がある。そこで、本発明の目的は、サ
ンプル面を適正に保持できるように改良したサンプルホ
ルダを有する表面−界面物性解析装置を提供することに
ある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、サンプルホル
ダに対して離合する第１方向に切削刃を相対移動して前
記サンプルホルダに保持したサンプルの表面に前記切削
刃の刃先を食い込ませ、次いで前記第１方向および前記
切削刃の刃先線（刃先が形成する直線）と直交する第２
方向に切削刃を相対移動して前記サンプルの表面から内
部あるいは異種材料で構成されている複合材料にあって
は界面または界面近傍を切削し、その切削結果を観察し
てサンプルの物性解析を行う表面−界面物性解析装置で
あって、前記サンプルホルダは、サンプルの表面を押さ
える表面押え面を有しその表面押え面が前記刃先線と常
に平行になるように姿勢を固定されている表面側押え手
段と、サンプルの裏面を押さえる裏面押え面を有する裏
面側押え手段と、前記表面側押え部材に対して離合する
ように前記第１方向に前記裏面側押え部材を移動させる
と共に前記裏面側押え部材の姿勢をある程度調整可能な
固定ネジ手段とを具備したことを特徴とする表面−界面
物性解析装置を提供する。なお、相対移動とは、一方を
移動し他方を固定する場合、一方を固定し他方を移動す
る場合および一方と他方の両方を移動する場合を含む意
味である。また、切削結果を観察してサンプルの物性解
析を行うとは、切削状態の顕微鏡による視認，切削状態
を撮影した画像の解析，切削抵抗値やその変化パターン
の解析，剪断強度などによりサンプルの諸性質を評価す
ることを意味する。
【０００５】上記本発明の表面−界面物性解析装置で
は、表面押え面が刃先線と常に平行になるように、表面
側押え手段の姿勢を固定されている。一方、裏面側押え
手段の姿勢をある程度調整可能としている。つまり、裏
面押え面の角度を変えられるようになっている。このた
め、サンプルの表面と裏面とが平行でない場合には、刃
先線に対するサンプルの裏面の角度が平行でなくなる
が、刃先線とサンプルの表面とは平行に保たれる。かく
して、刃先線とサンプルの表面とが常に平行に保たれる
ので、刃先の食い込み深さが不要に変動したり切削抵抗
値が不要に変動することがなくなり、サンプルの形状に
かかわらず、再現性のある正しい解析結果を得られるよ
うになる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、図に示す実施の形態により
本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発
明が限定されるものではない。図１は、本発明の一実施
形態の表面−界面物性解析装置の要部斜視図である。こ
の表面−界面物性解析装置１００のサンプルホルダ１
は、サンプルＳの表面Ｓｏを押さえる表面押え面４ａを
有する表面側押え部材４と、サンプルＳの裏面Ｓｕを押
さえる裏面押え面５ａを有する裏面押え部材５と、前記
表面側押え部材４に対して離合するように第１方向に前
記裏面側押え部材５を移動させる４個の固定ネジ６とを
具備している。
【０００７】前記表面側押え部材４の姿勢は、前記表面
押え面４ａが切削刃２の刃先線２ｂと常に平行になるよ
うに固定されている。一方、前記裏面側押え部材５は、
前記固定ネジ６に対して、ある程度ガタを持たせて螺合
されており、この結果、裏面側押え部材５の姿勢は、あ
る程度調整可能になっている。
【０００８】また、前記裏面側押え部材５には、ペルチ
ェ素子７が貼着されており、サンプルＳの温度制御を局
部的に行うことが出来るようになっている。
【０００９】図２に示すように、表面押え面４ａは、刃
先線２ｂと常に平行になるよう固定されている。一方、
裏面側押え部材５の姿勢は、ある程度調整可能になって
いる。このため、サンプルＳの表面Ｓｏと裏面Ｓｕとが
平行でない場合、刃先線２ｂに対するサンプルＳの裏面
Ｓｕの角度は平行でなくなるが、刃先線２ｂとサンプル
Ｓの表面Ｓｏとは平行に保たれる。
【００１０】測定に際しては、サンプルホルダ１に対し
て離合する第１方向に切削刃２を移動し、サンプルホル
ダ１に保持したサンプルＳの表面に切削刃２の刃先２ａ
を食い込ませる。このときの応力ｆ１をロードセル３ａ
で測定する。次いで、前記第１方向および前記刃先線２
ｂと直交する第２方向に切削刃２を移動して、サンプル
Ｓの表面層Ｓｏ（または表面）を切削刃２の刃先２ａで
切削する。このときの応力ｆ２をロードセル３ｂで測定
する。そして、応力ｆ１，ｆ２の測定結果からサンプル
Ｓの基体Ｓｋと表面層Ｓｏの界面の物性解析（又はサン
プルＳの表面の物性解析）を行う。
【００１１】以上の表面−界面物性解析装置１００によ
れば、刃先線２ｂとサンプルＳの表面Ｓｏとが常に平行
に保たれるので、刃先２ａの食い込み深さが不要に変動
したり切削抵抗値が不要に変動することがなくなり、サ
ンプルＳの形状にかかわらず、再現性のある正しい解析
結果を得られるようになる。
【００１２】なお、サンプルＳとしては、プラスチック
板，合板，塗装板，パイプ，コンクリート板などが挙げ
られる。
【００１３】
【発明の効果】本発明の表面−界面物性解析装置によれ
ば、サンプルの形状にかかわらず、サンプルを適正に保
持できるため、切削刃の刃先に対するサンプルの表面の
角度の変動に起因する測定誤差を生じず、再現性のある
正しい解析結果を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる表面−界面物性解
析装置の要部を示す斜視図である。
【図２】図１の表面−界面物性解析装置の要部の正面図
である。
【図３】従来の表面−界面物性解析装置の要部の正面図
である。
【図４】従来の表面−界面物性解析装置の問題点の説明
図である。
【符号の説明】
１００ 表面−界面物性解析装置 １ サンプルホルダ ２ 切削刃 ２ａ 刃先 ２ｂ 刃先線 ４ 表面側押え部材 ４ａ 表面押え面 ５ 裏面側押え部材 ５ａ 裏面押え面 ６ 固定ネジ ７ ペルチェ素子 Ｓ サンプル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大竹 昌一 山形県東置賜郡高畠町大字入生田903−１ メコン株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 サンプルホルダに対して離合する第１方
    向に切削刃を相対移動して前記サンプルホルダに保持し
    たサンプルの表面に前記切削刃の刃先を食い込ませ、次
    いで前記第１方向および前記切削刃の刃先線（刃先が形
    成する直線）と直交する第２方向に切削刃を相対移動し
    て前記サンプルの表面から内部あるいは異種材料で構成
    されている複合材料にあっては界面または界面近傍を切
    削し、その切削結果を観察してサンプルの物性解析を行
    う表面−界面物性解析装置であって、 前記サンプルホルダは、サンプルの表面を押さえる表面
    押え面を有しその表面押え面が前記刃先線と常に平行に
    なるように姿勢を固定されている表面側押え手段と、サ
    ンプルの裏面を押さえる裏面押え面を有する裏面側押え
    手段と、前記表面側押え部材に対して離合するように前
    記第１方向に前記裏面側押え部材を移動させると共に前
    記裏面側押え部材の姿勢をある程度調整可能な固定ネジ
    手段とを具備したことを特徴とする表面−界面物性解析
    装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002365183A (ja) * 2001-06-12 2002-12-18 Toray Res Center:Kk 分析方法
JP2008039667A (ja) * 2006-08-09 2008-02-21 Hitachi High-Tech Science Systems Corp イオンミリング装置及びその方法
KR101806486B1 (ko) 2016-04-26 2018-01-10 주식회사 인포웍스 박막 재료의 표면 및 계면 시료 전처리 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체

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