2018 Fiscal Year Annual Research Report
Theoretical and Experimental Analyses of Strength, Young's modulus, Thermal Expansion Coefficient and Thermal Conductivity of Porous Ceramics
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16K06728
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
平田 好洋 鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (80145458)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鮫島 宗一郎 鹿児島大学, 理工学域工学系, 准教授 (00274861)
下之薗 太郎 鹿児島大学, 理工学域工学系, 助教 (80586610)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | セラミックス / 多孔体 / 開気孔 / 閉気孔 / 圧縮強度 / ヤング率 / 熱伝導度 / 熱膨張係数 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（１）アルミナ多孔体のヤング率は気孔率の減少に伴い増加し、気孔率10%付近で急激に増加した。気孔率が0-10%のとき、ヤング率は提案した閉気孔モデル及び開気孔モデルの計算値とよく一致した。10-50%の気孔率では測定値は開気孔モデルの計算値と一致した。アルミナ多孔体の熱膨張係数は気孔率に依存せず、開気孔モデルの計算値と一致した。（２）イットリア安定化ジルコニア（YSZ）多孔体のヤング率と圧縮強度は粒界面積に比例して増加した。気孔率10%以上では、開気孔構造モデルで力学特性は説明された。YSZ多孔体の実測熱伝導度を分散相と連続相からなる二相系複合則の計算値と比較した。気孔率0-30%で実測値はYSZ連続相の計算値とよく一致し、気孔率50%では気孔連続相の計算値とよく一致した。（３）ムライト多孔体の応力‐ひずみの関係は非線形であった。ヤング率は気孔率の減少に伴い増加した。この傾向は開気孔モデルと閉気孔モデルで説明できた。熱伝導度は気孔率の増加に伴い著しく低下した。気孔率0-23%では、ムライトを連続相、気孔を分散相とする計算値と一致した。気孔率33-55%では、気孔を連続相、ムライト粒子を分散相とする計算値に近づいた。（４）炭化ケイ素－酸化物助剤－気孔からなる三相系の熱伝導度を測定し、複合則の計算値と比較した。50 mass%の酸化物助剤を含む炭化ケイ素の熱伝導度の測定値は、相対密度の増加に伴い連続相内の分散相が気孔から炭化ケイ素に変化することが示された。（５）ムライト－炭化ケイ素－気孔からなる三相系の応力‐ひずみの関係は気孔率20%以下のとき非線形であり、気孔率35%では線形であった。気孔率が20%から35%に増加するとヤング率は大きく減少した。気孔率5-35%のヤング率は開気孔モデルの計算値と一致した。また、熱伝導度の実測値はムライトを連続相とする計算値とよく一致した。
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Research Products
(5 results)
