Tensile and fatigue strength of free-standing CVD diamond

CVDダイアモンドの引っ張り及び疲労強度

Davies, A. R.*; Field, J. E.*; 高橋 幸司; 羽田 一彦

Davies, A. R.*; Field, J. E.*; Takahashi, Koji; Hada, Kazuhiko

化学気相成長(CVD)法で合成する人工ダイヤモンドは、近年、特に電子デバイス分野への応用が期待されている。核融合分野では高周波加熱装置の真空窓材として使用する。その真空窓は、真空容器と同じ境界をなすことから、安全性及び構造健全性を示す必要がある。そのためのデータを得るべく3点曲げによる強度試験及び疲労試験を行った。その結果、基盤側及び成長側の強度は、それぞれ69090MPa及び28030MPaであることが判明した。また、疲労強度は、破壊強度の89%で10回の繰り返し荷重を加えても破壊することは無く、健全性を示した。

A CVD diamond is finding increased application and it is important to study its fatigue properties. The present paper describes research on a batch of di-electric grade CVD material. It was obtained that tensile strength at the nucleation side and the growth were side 69090MPa and 28030MPa, respectively. Some samples survived at least 95% of their critical fracture stress for 10 cycles without fatiguing.