焼成セラミックスの特性を越えたセラミックスレジンコンクリートの開発

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05555177
• Research Institution: Toyama National College of Technology
• Principal Investigator: 田辺 郁男 富山工業高等専門学校, 機械工学科, 助教授 (30155189)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川崎 幸雄 高松機械工業株式会社, 技術開発部, 技師 ; 山田 泰弘 福井工業高等専門学校, 機械工学科, 助手 (40220412) ; 水谷 淳之介 富山商船高等専門学校, 電子制御工学科, 助教授 (70166015)
• Keywords: セラミックスレジンコンクリート / 新素材 / 焼成セラミックス / レジンコンクリート

Research Abstract

【.encircled1.】在来装置の改良
骨材間のエポキシ樹脂層の厚さを薄くし、骨材を連続相化するための在来装置の改良を行なった。とくに、今回は、加振テーブルにインバータを取り付けパソコンと接続して最適充填方法のアルゴリズムを構築し、油圧シリンダによるプリストレス付加装置もパソコン制御にしてエポキシ樹脂層の厚さをコントロール可能な装置に改造した。
【.encircled2.】転写性と加工特性の評価
精密な型で製作したセラミックスレジンコンクリートの型転写性を評価した結果、サブミクロンの精度で型形状が転写されていた。さらに今回は0.1mumの送り精度をもつジグボーラを用いて、できるだけセラミックスを加工することなく、表面のエポキシ樹脂層のみを加工する方法を確立し、加工時間短縮と費用低減が可能であることを確認した。
【.encircled3.】破壊靱性メカニズムの解明
破壊靱性値向上のメカニズムの解析を行なった。とくに本年は、骨材間のエポキシ樹脂の厚さをパラメータとして、き裂先端の微視的観察を行ない、破壊靱性値向上のメカニズムを実験によって確認した。その結果、破壊靱性値の向上は主き裂の偏向やマイクロクラックの形成によって、応力集中の緩和が生じたことによることがわかった。
【.encircled4.】熱的・機械的特性の測定
改良した装置で製作したセラミックスレジンコンクリートの熱的・機械的特性を測定した結果、焼成セラミックスのそれと比較した場合、熱伝導率60%、比熱1.2倍、線膨張率1.2倍、密度95%、ヤング率70%、圧縮強度70%、対数減衰率同等の値を示した。
以上の結果は、来年度の実験を行うための基礎データとして有効に利用することが可能である。