1997 Fiscal Year Annual Research Report
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08555168
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
金 炳男 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助手 (50254149)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
須賀 唯知 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (40175401)
真下 祐輔 日本たばこ産業, (株)生活技術開発センター, 研究員
榎 学 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教授 (70201960)
香川 豊 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (50152591)
岸 輝雄 工業技術院, 産業技術融合領域研究所, 所長
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| Keywords | 内部損傷 / 超音波 / AE / 非破壊評価 / 微視割れ / C / C複合材料 / SiC粒子分散ガラス / Si-Ti-C-Oセラミックス |
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| Research Abstract |
無機系複合材料は力学的環境下で微視組織内における小さな欠陥及び損傷の蓄積により最終破断に至る場合がほとんどである。本研究では、使用中に発生するこれらの損傷を3次元的に検出し、定量的に評価する非破壊評価装置の開発を目的とした。対象材料としてはSi-Ti-C-Oセラミックス、C/C複合材料及びSiC粒子分散ガラス(PbO-B_2O_3-SiO_2)基複合材料とし、AE特性と超音波特性が調べられた。SiC粒子分散ガラス基複合材料に対するAE逆問題解析により、微視割れは20μm以下の大きさとせん断型のものが支配的であるが、最終破断近くには大きな割れが発生する傾向にあることが分かった。C/C複合材料の場合には、繊維の配向による力学的異方性を考慮した3次元AE位置標定アルゴリズムを開発し、き裂の進展とAE発生位置との関連を調べた。AEは主に繊維の方向に沿って発生しており、AE逆問題解析により破壊の進展に伴う内部損傷の度合を定量的に評価した。一方、負荷中に起こる内部損傷をその場で観察するため、超音波とAEを結合させた計測システムが完成され、実験中に起きる内部損傷の度合に対して超音波、AE及びヒステリシスループの計測による多元的評価が可能になった。特に、Si-Ti-C-Oセラミックスのノッチ近傍で生じるせん断破壊と超音波画像、平坦部における層間剥離と超音波画像、AE特性との対応が調べられ、信頼性の高い内部損傷の非破壊計測が実現されつつある。
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[Publications] 金炳男,遠山暢之,榎学,岸輝雄: "一方向C/C複合材料のせん断強度と圧縮破壊機構" 日本機械学会講演論文集. 63・614. 73-78 (1997)
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[Publications] A.Rabiei, B.N,Kim, M.Enoki and T.Kishi: "A New Method Based on Simultaneous Acoustic Emission and in-situ SEM Observation to Evaluate the Fracture Behavior of Motal Matrix Composites" Scripta Materialia. 37・6. 801-808 (1997)
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[Publications] T.Tohyama, B.N.Kim, M.Enoki and T.Kishi: "Oxidation Behavior of Si-Ti-C-O Fibre-Bonded Ceramics" Key Engineering Materials. 145-149. 919-924 (1998)
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[Publications] B.K.Jang and T.Kishi: "Effect of Nano-Sized SiC and Micro-Sized YAG Dispersion on the Microstructure of Alumina" Journal of the Ceramic Society of Japan. 106・2. 138-143 (1998)
