靭性強化セラミックスの高温衝撃破壊靭性に関する研究

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02650063
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 岸本 喜久雄 東京工業大学, 工学部, 助教授 (30111652)
• Keywords: 衝撃破壊靭性 / セラミックス / 靭性強化 / 衝撃試験 / 一点曲げ試験

Research Abstract

現在,セラミックスに関して種々の靭性向上法が提案されている。しかし,衝撃荷重に対する靭性強化セラミックスの破壊挙動に関しては,未解明の点が多く残されている。セラミックスのように本質的に脆性を有している材料では,衝撃力に対する配慮が不可欠であるので,静的荷重に対して有効な靭性強化法がそのまま衝撃荷重に対しても有効かどうか明らかにすることは重要と考えられる。そこで,本研究では,まず,靭性強化セラミックスの高温衝撃破壊靭性値の計測法について検討し,靭性強化セラミクスの衝撃破壊条件を明らかにするとともに,優れた耐衝撃特性を持った靭性強化セラミックスの材料設計に関して指針を得ることを目的とする。
本年度は,靭性強化セラミクッスの高温衝撃破壊靭性に関して以下の研究を行った。
(1)衝撃試験において重要な衝撃力を測定法に関して,ひずみ波形の測定デ-タより逆解析的手法を用いて衝撃力の算定を行う手法について検討を行った。その際,測定デ-タに含まれる雑音成分の影響を抑え,結果の精度を向上させる方法について検討を加えた。
(2)アルミナおよびアルミナ-ジルコニア複合材料の高温衝撃破壊靭性について調ベ,荷重速度および温度の影響を明らかにした。
(3)アルミナとアルミニウム複合材料の高温衝撃破壊靭性について,荷重速度および温度の影響を調べ,破壊機構と荷重速度の関連について検討を行った。

Research Products

• [Publications] 井上 裕嗣: "逆解析手法を用いた衝撃荷重の測定(伝達関数の推定法の比較検討と計装化シヤルピ-衝撃試験への応用)" 日本機械学会論文集(A編). 57. 424-429 (1991)
• [Publications] 井上 裕嗣: "逆解析による衝撃荷重の推定(逆解析のための最適伝達関数)" 日本機械学会論本集(A編). 57. 2727-2734 (1991)
• [Publications] M.Sakata: "Measurement of the Impact Fracture Toughness of Ceramic Materials at Eleurted Tenperatures" Current Japanese Materials Resarch. 8. 65-82 (1991)
• [Publications] S.Takahashi: "Impact Fracture Toughness Test of Ceramic Reintorced Metals" Journal de Physique. 1. 769-774 (1991)