ハイブリッド観察システムを用いたセラミックスのき裂発生過程の解明

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10555233
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Toyota Technological Institute
• Principal Investigator: 上野 明 豊田工業大学, 工学部, 助教授 (30160188)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岸本 秀弘 豊田工業大学, 工学部, 教授 (10148348)
• Keywords: 窒化ケイ素セラミックス / 微小き裂 / き裂発生 / その場観察 / レーザー顕微鏡 / 原子間力顕微鏡 / フラクトエミッション / モンテカルロシミュレーション

Research Abstract

本年度の研究実績は,以下の通りである.
(1) 次年度以降で,セラミックスの製造欠陥から成長するき裂の発生段階を検出できるよう,フラクトエミッション計測に必要な機器を購入し,整備した.
(2) 次年度以降で,セラミックスの製造欠陥から成長するき裂の発生までの段階で蓄積されているであろう微視的損傷を検出できるように,原子間力顕微鏡を購入し,測定システムを整備した.
(3) 常圧焼結窒化ケイ素を用いて,単調増加荷重下と静荷重下で,製造欠陥から自然発生する微視き裂の成長挙動を観察した.その結果,単調増加荷重下と静荷重下の場合も,微視き裂は長いき裂と異なる特徴的な進展挙動を示すことを明らかにした.また,微視き裂の揚合,荷重繰返しの影響は受けにくいことを見出し,き裂面内に存在する架橋粒子量の違いで説明付くことを示した.
(4) 破壊の起点となる製造欠陥の寸法の確率分布特性と微視き裂の進展挙動を用いて,モンテカルロシミュレーションを行い,き裂発生寿命を予測した.

Research Products

• [Publications] 松野邦弥,上野 明,岸本秀弘: "常圧焼結窒化ケイ素の製造欠陥から自然発生するき裂の進展挙動(単調曲げ,静疲労の場合)" 日本機械学会東海支部第48期総会講演会 講演論文集. No.993-1. 21-22 (1999)
• [Publications] 松野邦弥,上野 明,岸本秀弘: "常圧焼結窒化ケイ素の製造欠陥から自然発生する微小き裂の進展挙動(単調曲げ,静疲労の場合)" 日本材料学会第48期学術講演会 講演論文集. 発表予定. (1999)