フラクトエミッション解析法に基づくh-BN系新複合材料の粒界/界面制御法の開発

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555204
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 松尾 陽太郎 東京工業大学, 工学部, 教授 (70016608)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 安田 公一 東京工業大学, 工学部, 助手 (20191306) ; 福長 修 東京工業大学, 工学部, 教授 (20199251)
• Keywords: セラミック複合材料 / 粒界 / 界面制御 / h-BN / フラクトミッション

Research Abstract

本研究は、フラクトエミッション解析法を用いて粒界/界面の制御を行うことにより、C/C複合材料より遙かに耐酸化性に優れた高強度・高靱性長繊維強化セラミック複合材料を開発することを目的としており、本年度は以下の実績をあげている。
(1)主要設備である「フラクトエミッション解析装置」一式を発注し、整備した。本装置は試料室となる高真空チャンバー内に電子、光子を検出できるプローブが装着されており、テストの結果、10^<-9>Torrの超高真空を実現できることを確認した。
(2)試料として用いるhBN系セラミックスに関する開発研究を行い、hBN粉に窒化ケイ素粉、シリカ粉、イットリア粉を所定量添加し、1800℃の高温で焼結すると最も緻密なマトリックス複合材料が得られることを見いだした。
(3)上記hBN系複合材料の常温〜1600℃までの高温強度を測定した結果、1400℃まで強度が上昇する現象を見いだした。
(4)上記hBN複合材料をマトリックスとする炭素繊維強化複合材料を作製し、常温〜1600℃までの強度を測定した結果、本複合材料の強度は1600℃まで上昇を続け、1600℃での強度は常温のそれの2倍、350MPaに達することを見いだした。この現象は主として界面の特殊な状態によると考えられた。

Research Products

• [Publications] 松尾陽太郎: "長繊維強化セラミック複合材料の実破壊エネルギー評価" 日本機械学会講演論文集. 95-14. 74-75 (1995)
• [Publications] 熊谷祥: "反応性焼結助剤を用いたhBNの焼結" 日本セラミックス協会1995年会講演予稿集. 32 (1995)
• [Publications] 田中諭: "C/Cコンポジットの破壊エネルギーのモード分離" 日本セラミックス協会1995年会講演予稿集. 70 (1995)
• [Publications] 安田公一: "C/C複合材料の力学的性質に及ぼすSiC被覆の影響" 日本複合材料学会1995年度年会講演予稿集. 65-66 (1995)
• [Publications] 田中諭: "長繊維強化複合材料の破壊エネルギーの新評価法" 日本複合材料学会1995年度年会講演予稿集. 73-74 (1995)