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2017 Fiscal Year Research-status Report

混合伝導性ペロブスカイト型酸化物の超弾性挙動とイオン伝導(国際共同研究強化)

Research Project

Project/Area Number 15KK0229
Research InstitutionSaitama University

Principal Investigator

荒木 稚子  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (40359691)

Project Period (FY) 2016 – 2018
Keywords強弾性 / ナノインデンテーション / 機械的特性 / 有限要素解析
Outline of Annual Research Achievements

本年度は,ナノインデンテーションおよびマイクロピラーを用いて,強弾性セラミクスの評価を行うことを目的とした.球状ナノインデンテーション試験・マイクロピラー圧縮試験および有限要素解析をあわせて行った.
ナノインデンテーションの有限要素解析より,強弾性挙動は荷重-変位線図には見られないが,負荷除荷サイクルを用いて得られるインデンテーション応力-ひずみ線図には明確に見られることがわかった.さらに,理論の適用限界のため,上限臨界応力以上では,応力-ひずみ線図に誤差が生じることを明らかにした.一方実験においては,スイッチングひずみの小ささと現状の変位測定精度の関係で,強弾性挙動の評価が難しいことが明らかとなった.
マイクロピラー圧縮有限要素解析より,ある程度以上のアスペクト比を持ったマイクロピラーを用いることで,見かけの応力-ひずみ線図に強弾性挙動が観察されることを明らかにした.一方実験においては,強弾性が観察される結晶方位でのマイクロピラーの作製およびマイクロピラーの圧縮試験とinsitu観察に成功した.しかしながら,スイッチングひずみの小ささと現状の変形観察精度の関係で,強弾性挙動の評価が難しいことが明らかとなった.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の目的こそは達成されなかったものの,現状の装置スペックでは測定できないこと,および測定できない理由を明らかにすることができた.さらに,強弾性セラミクスのマイクロピラー圧縮試験は当初予定されていなかった試験であるが,世界初の試験を行うことができた.

Strategy for Future Research Activity

今後は,これまでに得られた成果を学会・論文で発表する予定である.また,今回の共同研究先に加え,今回のプログラムを通じて知り合った国内外の研究者たちと,より幅広く強固な国際共同研究体制を構築する予定である.

  • Research Products

    (2 results)

All 2018

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Can Ferrroelasticity be Evaluated by Nanoindentation?2018

    • Author(s)
      Wakako Araki, Xin Wang, Alan Atkinson
    • Journal Title

      Journal of the European Ceramic Society

      Volume: NA Pages: Accepted

    • DOI

      NA

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] ナノインデンテーションによる強弾性セラミクスの特性評価2018

    • Author(s)
      荒木稚子
    • Organizer
      2018年度日本機械学会年次大会

URL: 

Published: 2018-12-17  

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