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C/C複合材料の耐酸性被膜接着力評価技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 09555202
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 複合材料・物性
研究機関宇宙科学研究所

研究代表者

八田 博志  宇宙科学研究所, 宇宙推進研究系, 教授 (90095638)

研究分担者 末益 博志  上智大学, 工学部, 教授 (20134661)
向後 保雄  東京理科大学, 基礎工学部, 助教授 (60249935)
後藤 健  宇宙科学研究所, 宇宙推進研究系, 助手 (40300701)
山本 靖則  島津製作所, 技術部・研究員
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
1999年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
1998年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
キーワードC / C複合材料 / 耐酸化コーティング / 界面強度 / プランジャー法 / 微少硬度計 / 熱応力 / エネルギー開放率 / 有限要素解析 / 界面接着力 / SiC / エネルギー解放率 / 有限要素法 / S.Cユーティング / エネルギ解放率 / せん断応力
研究概要

炭素繊維強化炭素基(C/C)複合材料の表面に施したSiCの耐酸化コーティングに関して、新たに提案したプランジャー法による測定を試み、さらに知見結果に対して解析的な検討を行った。また、今年度導入した試験装置微少硬度計を用いた実験的な予備検討を行った。
新提案のプランジャー法によれば、SiCコーティング/C/C複合材料間の界面に良好な被面を形成できることが確認された。この方法は従来より接着強度評価に使われてきたRap-shear法に比べて、微少なサンプルでも評価できる点にメリットがある。ただし、プランジャー法では界面に鋭い応力分布と応力上の特異点が現れ、破壊基準を明らかにするために、何らかの解析的検討が必要になる。本研究では、有限要素法(FEM)を用い、この界面の破壊現象に対しての破壊力学的な解析を行った。その結果、エネルギー開放率を破壊基準に用いれば、コーティング厚さや処理温度の異なる広範な材料系に対して、コーティング接着層の破壊の生起が評価・予測可能であることが確認された。
さらに局所的な界面強度とコーティング層内の応力分布を評価するために、新規に導入した微少硬度計を使った予備検討を行った。圧子にビッカース用やヌープ等様々なものを使用し、圧子押し込み試験を行いコーティング層の応力及び界面強度の評価が可能であるとの見込みを得るにとどまった。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (19件)

  • [文献書誌] 八田博志、向後保雄 他: "SiC被覆C/C複合材料の酸化劣化と強度低下"日本機械学会論文集(A編). 64. 246-252 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 青木卓哉、八田博志、向後保雄 他: "SiC被覆C/C複合材料の高温酸化挙動"日本金属学会誌. 62. 404-412 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Hatta Y. kougo, Y. Osawa, I. Shiota: "Interfacial Strength between SiC Coatings a C/C composites"Ceram, Trans "Ceramic Material System with composite Structure". 99. 147-156 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 八田博志、向後保雄、他: "Si含浸法によって作成されたSiC被覆C/C複合材料の耐酸化特性および機械的性質"日本金属学科誌. 62. 861-867 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Hatta, T. Aoki, Y. Kogo, T. Yarii: "High Temperatur ,Oxidation Behavior of SiC-coated Carbon fiber Reinforced Carbon Matrix Composites"Composites Part A. 30. 515-520 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 八田博志、青木卓哉、: "炭素繊維強化炭素複合材料の耐酸化性"材料と環境. 49. 123-127 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Hatta, Y.Kogo, Y.Osawa, I.Shiota: "Interfacial Strength between SiC Coatings and C/C Composites, Ceram."Trans. "Ceramic Material System with Composite Structures. 99. 147-156 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Hatta, T.Aoki, Y.Kogo, T.Yarii: "High Temperature Oxidation Behavior of SiC-coated Carbon fiber Reinforced Carbon Matrix Composites"Composites : Part A. 30. 515-520 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Hatta, K.Goto, Y.Nakayama, Y.Kogo: "Interfacial Strength between Oxidation Resistant coating and C/C Composite"Proc. 5ィイD1thィエD1 Japan-India Joint Seminar of Manufacturing Science of Advanced Composite Materials, Oct. 19-24, Tokyo.. 69-74 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Aoki, H.Hatta, K.Goto, T.hitomi, H.Fukuda, I.Shiota: "Oxidation Resistant SiC Coatings for C/C Composites"Proc. 6ィイD1thィエD1 Japan International SAMPE Symp., Oct 26-29 Tokyo.. 274-277 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Nakayama, H.Hatta, K.Goto, Y.Kogo: "Bonding Strength of SiC Coating on the Surface of C/C Composites"Proc. 6ィイD1thィエD1 Japan International SAMPE Symp., Oct 26-29 Tokyo.. 269-273 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Wakayama, T.Sakaguchi, T.Aoki, K.Goto, H.Hatta: "Evaluation of Strength of CVD-Sic Coated C/C Composites at High Temperature in Air"Proc. 6ィイD1thィエD1 Japan International SAMPE Symp., Oct 26-29 Tokyo.. 278-281 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Hatta, T.Aoki, T.Hitomi, H.Fukuda, I.Shiota: "suppression of Through-the Thickness Cracks In Sic Coating on C/C Composites"Proc. 6ィイD1thィエD1 Japan-India Joint Seminar of Manufacturing Science of Advanced Composite Materials, Feb. 19-24, India.. 97-108 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 八田博志、中山義文 他: "C/C複合材料と耐酸化SiCコーティング間の接着強度"日本機械学会論文集. 65(638). 2073-2079 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Nakayama, Hatta et al.: "Bonding Strength of SiC Coating on the Surface of C/C Composites"Proc. 6th Japan SAMPE. 1. 269-273

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 中山、八田 他: "C/C複合材料と耐酸化SiCコーティング間の接着強度"第7回機械材料・材料加工技術講演会講演論文集. 87-88 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 板東、八田 他: "C/C複合材料の接着技術"第7回機械材料・材料加工技術講演会講演論文集. 83-84 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H.Hatta 他 3名: "Interfacial Strength between Siccoatings and C/C Composites" Ceramic Transaction. 99. 147-156 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 八田博志, 他: "C/C上のSiC耐酸化皮膜の接着強度" 第75期機械学会通常総会講演会論文集. Vol.4. 476-477 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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