为削减成为全球性课题的二氧化碳排放量，提高汽车等运输设备的燃效，业界正设法减轻车身重量。近年来，作为代替焊接的异种材料接合技术，高效粘合剂的使用在生产率和成本方面备受关注。不过，由于是用于关乎人身性命的运输设备，如何证明其可靠性和耐久性是亟需解决的问题。
日本产业技术综合研究所纳米材料研究部门的高级主任研究员堀内伸等人组成的联合研究团队，利用可以观察微小变形的透射电子显微镜（TEM），全球首次在纳米层面实时观察到了粘合剂的接合部断裂的情形。具体来说，研究团队取一块足以让电子束穿透的厚约100纳米的铝合金粘合剂接合样本，拉伸样本的两端，首先使粘合剂内部产生轻微的应变。然后利用TEM观察了由应变发展成裂纹，再逐步蔓延到金属粘合面，并最终断裂的连续过程。
利用TEM观察到的铝合金和环氧树脂粘合剂的极微小变形引起的裂纹蔓延变形（箭头为裂纹顶端及蔓延方向）的复杂变化现象。
联合研究团队为通过TEM观察明确粘合剂接合发生断裂的起点在何处，进行了详细的分析，今后计划明确复杂的粘合断裂现象的机制。另外，还将根据获得的知识，开发耐久性高的粘合剂、优化被粘合材料的表面处理，并评估和验证高度可靠的粘合部。
原文：JSTnews 2022年1月号
翻译·编辑：JST客观日本编辑部
