2017 Fiscal Year Annual Research Report
レーザーピーニングと自己き裂治癒によるセラミックスの高温域における信頼性向上
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16H04231
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
高橋 宏治 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (90334630)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | レーザーピーニング / セラミックス / 圧縮残留応力 / き裂治癒 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，レーザーピーニング(LP)と自己き裂治癒を併用して，セラミックスの高温域における強度および信頼性を大幅に向上させることである。
本年度は，窒化ケイ素・炭化ケイ素複合材，窒化ケイ素単体，ジルコニア，アルミナ・炭化ケイ素複合材の各材料に対してLPを実施した。スポット径を固定し，パワー密度とカバレージの２つのパラメータを変化させることで最適なLPの条件の検討を行った。その結果，検討を行ったすべてのセラミックスにおいてLPにより圧縮残留応力を導入できることを見出した。
窒化ケイ素・炭化ケイ素複合材に関しては，LP後の残留応力分布，表面粗さ，曲げ強度の測定を行った。残留応力はショットピーニングに比べて大幅に深い位置まで導入されたていた。しかし，同時に表面き裂も形成されていた。そのため，LP材の曲げ強度は未処理材に比べて低下する傾向があった。今後，き裂を抑制できるようなLPの条件を探す。
さらに，ショットピーニングを施したジルコニアの摩擦摩耗試験を実施した。また，微小き裂を有するセラミックスの破壊強度評価式の提案を行った。これらの成果を学会で発表するとともに論文発表を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
４種類のセラミックスに対してレーザーピーニングより圧縮の残留応力を導入できることを明らかにした。
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| Strategy for Future Research Activity |
大きなき裂が導入されないようなレーザーピーニングの条件を見出すとともに，レーザーピーニングとき裂治癒の併用効果を明らかにする。
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