2017 Fiscal Year Annual Research Report
Trial measurement of interfacial strength in multi-phase materials using micropillar compression tests
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16K14412
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
高田 尚記 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (70432523)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | マイクロピラー / 強度 / 変形 / アルミニウム / 複合材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，金属の単結晶マイクロピラー圧縮試験によって測定される強度の試験片寸法及び形状の依存性を系統的に調査した．また，金属／セラミックス複合材料からマイクロピラーを作製し，その強度と変形様式を調査し，界面強度の実験的測定の可能性について検討した．
用いた金属の試料は，純度99.99％と99％の純アルミニウム多結晶体である．これらの試料から，直径1～10μｍの円柱状のマイクロピラーを作製した．また，金属／セラミックス複合材料にはCo/WC複合体を使用し，直径直径2～3μｍの円柱状のマイクロピラーを作製した．これらの試験片の応力－ひずみ曲線を，平板圧子を装着したナノインデンターを用いて測定した．
その結果，ステレオ三角形内部の圧縮方位を持つ（単一すべり系が活動する）金属単結晶マイクロピラーは，直径１～１０μｍの範囲において強度の試験片寸法依存性を示す．本研究で測定された強度は，先行研究である純度99.9%～99.999%の結果と良く対応することがわかった．一方，99％純度のアルミニウムは異なる強度の試験片寸法依存性を示し，不純物元素が形成する化合物による転位増殖の相違に起因すると考えられる．また， 円柱状の単結晶マイクロピラー（直径約3μｍ）を用いた強度評価には，少なく試験片上部直径と下部直径の比が0.5以上の試験片形状に作製する必要があることを見出した． 金属／セラミックス複合材料のマイクロピラーは再現性のよい強度を示したが，その測定強度は硬質材料の分布に依存するため，界面強度の精緻な測定には硬質相の形態を制御した材料を用いる必要があることがわかった．
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Research Products
(6 results)
