1992 Fiscal Year Annual Research Report
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04452277
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
香川 豊 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (50152591)
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| Keywords | 界面応力伝達 / 繊維強化金属 / 化学的結合 / 物理的結合 / 複合則 / 引っ張り特性 / 強化機構 / 強化機構 |
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| Research Abstract |
連続繊維強化金属の界面応力伝達機構の解明および界面力学特性の複合材料特性に及ぼす影響を実験的に調べた。その結果、次の結論が得られた。 (1):繊維強化金属の界面応力伝達機構は大別して(1)繊維ーマトリックス間の化学的結合によるもの、(2)繊維ーマトリックス間の物理的状態によるもの、の2種類に分類することができる。前者の化学的結合は界面が剥離する前に支配的な機構であり繊維ーマトリックス界面の反応性に大きく依存する。一方、後者の物理的な状態によるものでは界面の滑りが最も重要な機構であり、繊維強化金属ではこの状態にある場合の界面せん断応力C^^〜はC^^〜(] SY.apprxeq. [)μσγで記述できることが明らかとなった。ここで、μは界面のすべり摩擦係数、σγは繊維軸に垂直な方向の応力(半径方向の応力)であり繊維強化金属の場合には降状応力で与えられる。(2):繊維強化金属の引っ張り特性に及ぼす界面力学特性の影響を調べた結果、複合材料の引っ張り特性は従来から広く用いられている連続繊維強化金属の引っ張り強度に関する複合則は試験片形状が特別な場合にのみ適用することが可能であることが確かめられた。また、実験との対応は、従来の短繊維型の複合則に界面せん断力学特性を組み込むことにより正しく行なえることが明らかとなった。(3):(1)、(2)の項目を実験的に証明するためにSiC繊維強化Ti基複合材料を用いて、(1)界面せん断力学特性の測定、(2)引っ張り強度の温度依存性を調べた。その結果、複合材料の力学特性(特に引っ張り特性)は実測した界面せん断特性と修正した複合則を用いて表わすことができることが確かめられた。
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