(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材表面に所定の方法により形成されたコーティング薄膜の強度評価方法であって、前記コーティング薄膜層単体を前記基材の端面より適宜な長さ突出するようにひさし状に加工するとともに、該ひさし状に突出したコーティング薄膜層に該膜面に対して少なくとも垂直方向の荷重を適宜印加し、前記コーティング薄膜の前記基材からの剥離またはコーティング薄膜層の破断における前記荷重の変化とき裂進展量との関係に基づいてコーティング薄膜の密着強度またはコーティング薄膜自体の強度を評価することを特徴とするコーティング薄膜の強度評価方法。
【請求項２】
前記コーティング薄膜の硬度が前記基材の硬度よりも高い場合において前記コーティング薄膜層単体をひさし状に加工する手法が、コーティング薄膜が形成された前記基材の端面に研磨材を適宜な荷重にて当接して研磨する研磨手法である請求項１に記載のコーティング薄膜の強度評価方法。
【請求項３】
前記コーティング薄膜層単体をひさし状に加工する手法が、前記基材を優先的にエッチング可能な薬剤またはレーザー光によるエッチングである請求項１に記載のコーティング薄膜の強度評価方法。
【請求項４】
前記垂直方向の荷重印加時において、前記コーティング薄膜の膜面に対して水平方向で、かつ該膜面方向に向かう荷重を印加する請求項１〜３のいずれかに記載のコーティング薄膜の強度評価方法。
【請求項５】
前記ひさし状としたコーティング薄膜に、適宜な長さの切り込みを形成し、少なくとも該切り込みの一方側において前記垂直方向の荷重を適宜印加する請求項１〜４のいずれかに記載のコーティング薄膜の強度評価方法。
【請求項６】
前記各強度を特定する手法が、前記コーティング薄膜と基材またはコーティング薄膜自体におけるき裂の進展状況の有限要素法による模擬式を作成し、き裂前縁における前記各強度の各値を前記模擬式に入力し、前記にて測定された荷重とき裂進展量との関係とほぼ一致する前記入力値を各強度とする請求項１〜５のいずれかに記載のコーティング薄膜の強度評価方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、基材上に形成されたコーティング薄膜の強度、特には該コーティング薄膜自体の機械的強度並びに前記基材に対する密着強度を客観的な数値として評価することのできるコーティング薄膜の強度評価方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コーティング薄膜、例えばダイヤモンド薄膜等の高硬度薄膜は、その硬度が高いことから切削工具の刃先に用いられる超硬合金の摩耗を低減させるとともに、切削におけるオイルレス化を実現させる技術として着目され、これらダイヤモンド薄膜等は、その形成技術であるＣＶＤ法や気相プラズマ法の薄膜形成技術の発展により、前記超硬合金にとどまらず簡便に種々の基材に形成可能となって、その応用範囲が拡大してきている。
【０００３】
このため、これらコーティング薄膜が形成される製品の設計および管理においては、これらコーティング薄膜の強度評価を客観的に実施できる評価方法が重要となってきている。
【０００４】
これらコーティング膜の強度を評価する手法として、その厚みが比較的厚いコーティング膜である場合には、通常の構造材料に関して適用可能な強度評価手法をそのまま用いることが可能である。例えば、１００μｍを超える厚さを有するダイヤモンドコーティング膜の強度（じん性）をコンパクトテンション試験片（構造材料のじん性計測のための標準試験片の１つ）により計測した例が報告されているが、これらの手法では、前記１００μｍ以下、特に前述のＣＶＤ法や気相プラズマ法等により形成される数μｍ程度の薄膜の強度（じん性）を正確に測定、評価することは不可能である。
【０００５】
また、これらコーティング薄膜の強度、特に基材との界面じん性について評価する手法として、延性に富む金属基板、例えば金等にコーティング薄膜を形成し、該金属基板を塑性変形させてコーティング薄膜の基材との界面じん性を評価したものがあるが、この場合においては、前記のように基材が限定されてしまい、実際にコーティング薄膜が形成される基材による評価は不可能である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来においては、これらコーティング薄膜の膜自体の強度や基材との密着強度等の各強度を客観的に評価できる方法が存在しないことから、これらコーティング薄膜が形成される製品の設計等においては、種々の条件によりコーティング薄膜が形成された各サンプルの特性をそれぞれ評価し、目的の特性が得られる形成条件を試行錯誤により探し出すことが実施されており、これら製品設計等においては、多大の労力や時間を要してしまうという問題があった。
【０００７】
よって、本発明は上記した問題点に着目してなされたもので、前記のようなコーティング薄膜の膜自体の強度や基材との密着強度等の各強度を客観的に評価できるコーティング薄膜の強度評価方法を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記した問題を解決するために、本発明のコーティング薄膜の強度評価方法は、基材表面に所定の方法により形成されたコーティング薄膜の強度評価方法であって、前記コーティング薄膜層単体を前記基材の端面より適宜な長さ突出するようにひさし状に加工するとともに、該ひさし状に突出したコーティング薄膜層に該膜面に対して少なくとも垂直方向の荷重を適宜印加し、前記コーティング薄膜の前記基材からの剥離またはコーティング薄膜層の破断における前記荷重の変化とき裂進展量との関係に基づいてコーティング薄膜の密着強度またはコーティング薄膜自体の強度を評価することを特徴としている。
この特徴によれば、前記コーティング薄膜が形成された基材がどのような基材であっても、コーティング薄膜の膜自体の強度や基材との密着強度等の各強度を客観的に評価できるようになり、前述のような製品設計等における労力や時間を大幅に低減することが可能となる。
【０００９】
本発明のコーティング薄膜の強度評価方法は、前記コーティング薄膜の硬度が前記基材の硬度よりも高い場合において前記コーティング薄膜層単体をひさし状に加工する手法が、コーティング薄膜が形成された前記基材の端面に研磨材を適宜な荷重にて当接して研磨する研磨手法であることが好ましい。
このようにすれば、研磨材を基材の端面に適宜な荷重にて当接して研磨するのみで、簡便に前記コーティング薄膜のひさしを得ることができる。
【００１０】
本発明のコーティング薄膜の強度評価方法は、前記コーティング薄膜層単体をひさし状に加工する手法が、前記基材を優先的にエッチング可能な薬剤またはレーザー光によるエッチングであることが好ましい。
このようにすれば、例え前記コーティング薄膜が曲率を有する基材上に形成されていても、コーティング薄膜を破損することなく前記ひさし状の加工を良好に実施することができる。
【００１１】
本発明のコーティング薄膜の強度評価方法は、前記垂直方向の荷重印加時において、前記コーティング薄膜の膜面に対して水平方向で、かつ該膜面方向に向かう荷重を印加することが好ましい。
このようにすれば、前記コーティング薄膜に荷重を印加する押圧子が、コーティング薄膜から脱落することを防止できるようになる。
【００１２】
本発明のコーティング薄膜の強度評価方法は、前記ひさし状としたコーティング薄膜に、適宜な長さの切り込みを形成し、少なくとも該切り込みの一方側において前記垂直方向の荷重を適宜印加することが好ましい。
このようにすれば、前記基材との密着力に伴うじん性に影響されることなく、コーティング薄膜自体の機械的強度（じん性）を評価できるようになるばかりか、き裂の進行方向が所定の方向にほぼ安定して生成するようになるため、より正確な評価が可能となる。
【００１３】
本発明のコーティング薄膜の強度評価方法は、前記各強度を特定する手法が、前記コーティング薄膜と基材またはコーティング薄膜自体におけるき裂の進展状況の有限要素法による模擬式を作成し、き裂前縁における前記各強度の各値を前記模擬式に入力し、前記にて測定された荷重とき裂進展量との関係とほぼ一致する前記入力値を各強度とすることが好ましい。
このようにすれば、き裂を生じたコーティング薄膜の幅や形状等に依存することなく、各強度を客観的な数値にて評価することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
【００１５】
（実施例１）
図１は、本実施例１におけるコーティング薄膜の強度評価方法に用いた試料の作成状況を示す断面図であり、図２は、本実施例１における前記試料を用いたコーティング薄膜の強度評価方法の測定状況を示す図である。
【００１６】
まず、本実施例１に使用する試料１としては、切削工具等に広く使用されているタングステンカーバイト・コバルト合金の超硬チップ基材２の表面に、ダイヤモンド薄膜３を蒸着雰囲気中に適宜メタンガスを存在させた状態にてＣＶＤ法により所定厚みに形成したものを使用し、本実施例１では前記ダイヤモンド薄膜３の厚みをほぼ１２μｍとしており、これら試料１は実際に製品として使用されるものと同一の条件にて形成されたものまたは製品そのものの一部を使用することができる。
【００１７】
これら試料１は、タングステンカーバイト・コバルト合金の超硬チップ基材２よりもダイヤモンド薄膜３が硬いことから、図１に示すように、前記ダイヤモンド薄膜３が形成された前記合金基材２の端面１３に、研磨材、特に本実施例では前述のように薄膜が最も硬いダイヤモンド薄膜３であるため、その表面にダイヤモンド砥粒を適宜塗布した金属板（本実施例では銅板）から成る研磨材を、研磨により生成するダイヤモンド薄膜３のひさし４が、著しく破損しないような適宜な荷重にて当接させて研磨することで、ダイヤモンド薄膜３が研磨される研磨量と合金基材２が研磨される研磨量とに差が生じ、硬度の低い合金基材２が多く研磨されて、ダイヤモンド薄膜３のひさし４が形成される。
【００１８】
これらひさし４を形成する手法を、前記のように合金基材２の端面１３に研磨材を当接して研磨することは、簡便にてひさしを形成することが可能となることから好ましいが、本発明はこれに限定されるものではなく、これらひさしを形成する手法は、使用する基材２や薄膜３の材質や、必要とされるひさしの長さ等により適宜に選択すれば良く、例えば前記超硬チップ基材２をダイヤモンド薄膜３が形成されていない面側より、その端部の所定長さに渡ってダイヤモンドペーストにて研磨することで得ても良いし、後述する実施例２のように、エッチング等により形成するようにしても良い。
【００１９】
これら形成されるひさし４の長さは、この長さが小さいと、該ひさし４に後述する針材５の先端が係止されにくくなり、この長さが大きいと、前記超硬チップ基材２の研磨による除去処理に長い時間を要してしまうことから、前記ひさし４に針材５の先端が良好に係止される適宜な長さとすれば良い。
【００２０】
また、これらひさし４を形成する手法は、前記のダイヤモンドペーストによる研磨に限定されるものではなく、前記薄膜がチタンナイトライド（ＴｉＮ）等のセラミック等である場合には、これら形成される薄膜より柔らかくかつ基材を研磨可能な適宜な研磨材を使用すれば良い。
【００２１】
更には、これらひさし４を形成する手法として、前記ダイヤモンド薄膜３やチタンナイトライド（ＴｉＮ）等のセラミック薄膜等の薄膜を溶解せずに、超硬チップ基材２等の基材のみを優先的に溶解する溶液を用いて基材のみを選択的にエッチングにて除去しても良く、更にはこれら基材の除去をＹＡＧレーザーやエキシマレーザーを用いて実施したり、これら各手法や前記研磨手法等を適宜に組み合わせて使用しても良い。
【００２２】
このようにして形成されたひさし４には、図２に示すように、その下方側より針材５の先端が前記ひさし４に係止されるように配置され、該針材５は、針材５に加えられる水平並びに垂直方向の各力（荷重）の大きさを個々に検出可能なロードセル６を介して前記針材５を水平並びに垂直方向に移動させるＸ−Ｙテーブル１０に取付けられている。尚、本実施例では前記のように、基材２を固定して針材５をＸ−Ｙテーブル１０にて移動しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記針材５を前記ロードセル６を介して固定し、基材２をＸ−Ｙテーブルに取付けて移動させるようにしても良い。
【００２３】
本実施例１では前記針材５としてダイヤモンド針を用いているが、このように針材の材質をダイヤモンドとすることは、硬質な薄膜を対象とした計測においても、針先がつぶれることがなく、針材交換の手間等を低減できることから好ましいが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら針材５の材質をその他のものとしても良く、これら材質は前記薄膜の材質や厚み等により適宜に選択すれば良い。
【００２４】
前記Ｘ−Ｙテーブル１０の移動により、前記針材５にひさし４を上方へ押し上げる力Ｆｙと、針材５を前記超硬チップ基材２の端面１３に押しつける前記ダイヤモンド薄膜３の膜面と水平方向の力Ｆｘを適宜印加可能とされ、該針材５を介して前記ひさし４に印加された各方向の力（荷重）の大きさの時間変化が、前記ロードセル６にて検出され、レコーダ７に記録される。
【００２５】
この際、前記ダイヤモンド薄膜３の上面に設けられたＣＣＤイメージセンサ８により、ダイヤモンド薄膜３と超硬チップ基材２との間に生成する各経過時間毎のき裂の長さが測定され、レコーダ９に記録される。このようにＣＣＤイメージセンサ８によるき裂の長さ測定は、自動にて測定が実施できることから好ましいが、本発明はこれに限定されるものではなく、これらき裂の長さを各経過時間毎に測定者が顕微鏡等により測定してプロットするようにしても良い。
【００２６】
また、本実施例１では前述のように、ダイヤモンド薄膜３の膜面に水平方向の荷重Ｆｘを適宜に印加しているが、このようにすることは、前記針材５とひさし４との係合が外れにくく、垂直方向の荷重Ｆｙの印加によるひさし４の変形により針材５が脱落することを適宜防止できるようになることから好ましいが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記ひさし４の変形量が少なく、針材５が脱落する可能性が低い場合には、これら水平方向の荷重Ｆｘを印加せずとも良い。
【００２７】
これら荷重の印加の状況を、図３のチャートを参考に説明すると、まず前記垂直方向の荷重Ｆｙの印加の前に、予め水平方向に所定の荷重Ｆｘを印加しておき、該荷重Ｆｘは測定中においてほぼ一定となるようにしておく。
【００２８】
前記水平方向の荷重Ｆｘが所定の荷重にほぼ達した後、前記垂直方向の荷重印加を開始し、該印加荷重を徐々に大きくしていく。
【００２９】
該印加荷重の大きさが増大するにつれて、ダイヤモンド薄膜３と超硬チップ基材２との界面にき裂が進展し、やがて図４に示すように、ダイヤモンド薄膜３が破断して脱落する。これらダイヤモンド薄膜３が脱落した後も荷重Ｆｙを測定することで、該荷重Ｆｙの大きさが前記針材５と超硬チップ基材２の端面１３との摩擦による抵抗Ｆｒに相当することから、このＦｒの大きさを特定することができ、前記き裂が進展において印加した荷重Ｆｙより該抵抗Ｆｒの大きさを差し引くことにより、実際にひさし４に印加された実荷重の大きさを算出することができる。
【００３０】
これらの測定結果より、前記荷重Ｆｙより抵抗Ｆｒを減じた実荷重と、き裂進展長さとの関係を図３のようにして把握することができる。
【００３１】
これらひさし４に印加した実荷重とき裂進展長さとの関係は、図５に示す有限要素モデルを一例とする有限要素法により、各き裂進展長さ位置における荷重とじん性（破断発生時におけるエネルギ解放率の限界値）との関係を以下の式より求めることができる。
【数式１】
0003855089.tif 000002
【００３２】
但し、Ｆ＝Ｆ０＋ｆＰ，Δ＝Δ０＋δＰであって、Ｆはき裂前縁の節点反力、Δはこれを解放した際に生じる節点の相対変位を示す。また、ΔＡは、この節点の解放により進展したき裂面積を示す。
【００３３】
前記式において、節点力Ｆおよび節点変位Ｐは、残留応力による寄与分Ｆ０，Δ０と外荷重による寄与分ｆＰ，δＰとから成り、後者は一般に外荷重Ｐに比例する。Ｆ０，Δ０および外荷重の寄与分に対する係数ｆ，δは、複数の荷重（例えばＰ＝０とＰ＝１）において有限要素法により、前記節点反力Ｆ、変位Δを求めることで、各き裂長さ（き裂前縁位置）において算出することができる。これら有限要素法により得られたＦ０，Δ０，ｆ，δの各値と、前記数式１の左辺に仮定したじん性値Ｇを代入して、荷重Ｐに関して式を解くことで、各き裂長さにおける荷重が特定されるようになる。
【００３４】
このように、き裂前縁におけるじん性（Ｊ／ｍ２）として適宜な数値を仮定することにより、該仮定値におけるき裂進展長さと荷重との関係を逆に算出することができ、これら前記図５に示す有限要素モデルにおける有限要素法においてき裂前縁におけるじん性として１０Ｊ／ｍ２、１５Ｊ／ｍ２、２０Ｊ／ｍ２の各値を与えた際のき裂進展長さと荷重との関係、並びに前記にて実測したき裂進展長さと荷重との関係とを示したグラフを図６に示す。
【００３５】
これら仮定された複数の値の各じん性におけるき裂進展長さと荷重との関係と、実測されたき裂進展長さと荷重との関係とから、実測値が前記じん性仮定値の１０〜１５Ｊ／ｍ２の間に位置することから、測定に供された前記ダイヤモンド薄膜３の剥離におけるじん性の大きさはおよそ１２〜１４Ｊ／ｍ２程度であると特定でき、評価することができる。
【００３６】
これら評価において、より高精度の評価を行いたい場合には、前記にて仮定したじん性値をより細かな数値幅にて変化させ、測定結果に最も近い計算結果が得られるじん性値を求めるようにすれば良い。
【００３７】
この場合、実験結果を入力として与え、繰り返し計算を実施して計算結果を測定結果に対して最適化し、仮定するじん性が収束する値を評価結果とする方法としても良い。
【００３８】
また、これら繰り返しの計算に際しては、予めいくつかのじん性値について有限要素法等により計算を実施して該計算結果をデータベース化し、形状変化や中間のじん性値についてこれらを補間する等の手法を行えば、計測を行う度に有限要素法に伴う多大な計算を行うことを回避して、迅速な評価を実施することもできる。
【００３９】
（実施例２）
本実施例２の試料は、前記実施例が基材と薄膜との密着強度を評価したが、本実施例２では、薄膜自体の強度の評価を行う例を示す。
【００４０】
本実施例２の試料１’は、前記実施例１の試料１が基材として超硬チップ基材２を用いていたのに対し、本実施例２では基材として単結晶シリコンから成るシリコンウエハ基板を使用し、該シリコンウエハ基板上に実施例１と同様の手法にてダイヤモンド薄膜３が形成されたものを使用している。
【００４１】
これら試料１’も、図７に示すように、前記シリコンウエハ基板の端面より突出するダイヤモンド薄膜３のひさし４が、フッ酸＋硝酸水溶液による選択性エッチングにより形成されており、該ひさし４の端部位置には、集束イオンビーム（ＦＩＢ）により、所定の長さの切り込みであるノッチ１１が形成されている。
【００４２】
これらノッチ１１の形状や長さ等は、後述する荷重の印加により、該ノッチ１１に繋がるようにき裂１２の生成がなされるようになるものであれば良く、特に限定されるものではない。また、本実施例では該ノッチ１１を集束イオンビーム（ＦＩＢ）により形成しているが、これらＦＩＢによる形成手法は該ノッチ１１を非接触により形成でき、前記ひさし４が破断することがないことから好ましいが、本発明はこれに限定されるものではなく、これらノッチ１１の形成方法を他の手法としても良く、更には、これらノッチ１１の形成を前記選択性エッチングの前に事前に実施するようにしても良い。
【００４３】
また、これらノッチ１１を形成する位置としては、本実施例のようにひさし４の端部位置に限定されるものではなく、例えば図１０に示すように、ひさし４とシリコンウエハ基板との境界領域に、該シリコンウエハ基板の端面に沿って形成するようにしても良い。
【００４４】
このようにして形成された前記ノッチ１１の周辺位置、本実施例では図７の「Ｘ」で示す前記ノッチ１１の両側位置において、所定の金属針を用いて同一垂直方向（下方）にほぼ等しい荷重をかけ、前記実施例１の界面き裂の場合と同様に、荷重印加において進展したき裂１２の進展長さとの関係を、前記実施例１と同様に測定する。
【００４５】
本実施例では、前記のように前記ノッチ１１の両側位置において同一垂直方向（下方）にほぼ等しい荷重を印加しているが、これら荷重の印加方法はこれに限定されるものではなく、図１１（ａ）に示すように、前記ノッチ１１を開く方向の荷重を印加したり、図１１（ｂ）に示すように、前記ノッチ１１の両側位置において異なる垂直方向に荷重を印加しても良い。
【００４６】
しかしながら、前記ノッチ１１を開く方向の荷重を印加するには、少なくともノッチ１１の片方のダイヤモンド薄膜３を、水平方向に引っ張ることができるようにする必要があり、これら引っ張りを行うために前記ノッチ１１内にワイヤ等を挿入すること等は非常に困難であり、測定の操作性が低下してしまうし、前記のようにノッチ１１の両側位置において異なる垂直方向に荷重を印加する場合は、荷重により生成するき裂１２のき裂面に、該荷重によりひさし４が変形することで摩擦が生じるようになり、これら摩擦が測定に悪影響を及ぼす場合が生じることから、前記のようにノッチ１１の両側位置において同一垂直方向（下方）にほぼ等しい荷重を印加することで、前記の操作性の低下やき裂１２のき裂面に変位による摩擦が生じることをほぼ無くすことができることから好ましい。
【００４７】
これらひさし４部分において前記ノッチ１１より進展するき裂１２の進展長さと前記荷重との関係は、前記実施例１と同様に該ひさし４部分（ダイヤモンド薄膜内）のみの有限要素モデルを用いて有限要素法による計算にて模擬式を得ることができ、その模擬式による荷重５.１×１０−３Ｎ（５０ｍｇｆ）、膜厚２μｍにおける計算例を図８に示す。
【００４８】
これら前記有限要素法を用いたき裂１２の進展長さと前記荷重との関係式に、前記実施例１と同様にじん性として適宜な数値を仮定して代入することにより、該仮定値におけるき裂進展長さと荷重との関係を図９に示すように、算出することができ、これら仮定したじん性値によるき裂進展長さと荷重との関係と、前記実測したき裂進展長さと荷重との関係とを比較することにより、測定に供したダイヤモンド薄膜自体の強度であるじん性値を評価することができるようになる。
【００４９】
以上、本発明の実施形態を図面により前記各実施例にて説明してきたが、本発明はこれら各実施例に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれることは言うまでもない。
【００５０】
また、前記各実施例においては、き裂進展状況の模擬式を有限要素法にて得ているが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら模擬式を境界要素法や差分法等の他の方法にて得ても良い。
【００５１】
【発明の効果】
本発明は次の効果を奏する。
【００５２】
（ａ）請求項１の発明によれば、前記コーティング薄膜が形成された基材がどのような基材であっても、コーティング薄膜の膜自体の強度や基材との密着強度等の各強度を客観的に評価できるようになり、前述のような製品設計等における労力や時間を大幅に低減することが可能となる。
【００５３】
（ｂ）請求項２の発明によれば、このようにすれば、研磨材を基材の端面に適宜な荷重にて当接して研磨するのみで、簡便に前記コーティング薄膜のひさしを得ることができる。
【００５４】
（ｃ）請求項３の発明によれば、例え前記コーティング薄膜が曲率を有する基材上に形成されていても、コーティング薄膜を破損することなく前記ひさし状の加工を良好に実施することができる。
【００５５】
（ｄ）請求項４の発明によれば、前記コーティング薄膜に荷重を印加する押圧子が、コーティング薄膜から脱落することを防止できるようになる。
【００５６】
（ｅ）請求項５の発明によれば、前記基材との密着力に伴うじん性に影響されることなく、コーティング薄膜自体の機械的強度（じん性）を評価できるようになるばかりか、き裂の進行方向が所定の方向にほぼ安定して生成するようになるため、より正確な評価が可能となる。
【００５７】
（ｆ）請求項６の発明によれば、き裂を生じたコーティング薄膜の幅や形状等に依存することなく、各強度を客観的な数値にて評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に用いた試料を示す側断面図である。
【図２】本発明の実施例１において実施した測定状況を示す図である。
【図３】本発明の実施例１において測定した測定結果のグラフを例示する図である。
【図４】本発明の実施例１において測定後の試料を示す上面図である。
【図５】本発明の実施例１において用いた有限要素モデルを示す図である。
【図６】本発明の実施例１において有限要素法にて求めたき裂進展長さと荷重との関係を示す図である。
【図７】本発明の実施例２において用いた試料を示す上面図である。
【図８】本発明の実施例２の試料におけるき裂長さとじん性との関係の一例を示すグラフである。
【図９】本発明の実施例２において有限要素法にて求めたき裂進展長さと荷重との関係を示す図である。
【図１０】本発明のその他の形態の試料を示す上面図である。
【図１１】本発明のその他の荷重印加の形態を示す図である。
【符号の説明】
ｌ        試料
２        超硬チップ基材
３        ダイヤモンド薄膜
４        ひさし
５        針材
６        ロードセル
７        レコーダ
８        ＣＣＤイメージセンサ
９        レコーダ
１０      Ｘ−Ｙテーブル
１１      ノッチ
１２      き裂
１３      端面（基材）
【図１】
0003855089.tif 000003
【図２】
0003855089.tif 000004
【図３】
0003855089.tif 000005
【図４】
0003855089.tif 000006
【図５】
0003855089.tif 000007
【図６】
0003855089.tif 000008
【図７】
0003855089.tif 000009
【図８】
0003855089.tif 000010
【図９】
0003855089.tif 000011
【図１０】
0003855089.tif 000012
【図１１】
0003855089.tif 000013