| 研究課題/領域番号 |
14350374
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
構造・機能材料
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| 研究機関 | 独立行政法人宇宙航空研究開発機構 |
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研究代表者 |
佐藤 英一 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙構造・材料工学研究系, 助教授 (40178710)
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| 研究分担者 |
北薗 幸一 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙構造・材料工学研究系, 助手 (20321573)
川端 健詞 長岡技術科学大学, 機械系, COE研究者
佐藤 裕之 弘前大学, 工学部, 助教授 (10225998)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
2003年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2002年度: 4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
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| キーワード | 高温クリープ / 金属基複合材料 / 拡散緩和 / 塑性緩和 / 内部応力 / マイクロメカニクス / EBSP / マイクロメカニックス |
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| 研究概要 |
延性のあるマトリクスに強度剛性の高い強化相を分散させた複合材料は、FRPとして大きな成功を収めたが、強化相/マトリクスの強度剛性比があまり大きくないMMCとしては常温強度よりは高温強度に対して有効となる。金属基複合材料の定常クリープでのしきい応力挙動(分散強化)、(2)Ag/W(f)複合材料での強化相への荷重の移動(複合強化)、(3)TiAl/TiAl複合材料での速い拡散による軟化(複合軟化)、が報告されている。本研究では、マトリクスと強化相間に生じる塑性歪み不一致の緩和機構に注目することにより、上記3挙動を一つにまとめて議論できるモデルを提案し、モデル材料により実験的実証を行った。
分散強化、複合強化、複合軟化の各現象は、マトリクスと強化相間に生じる塑性歪みの不一致の緩和機構を元とした変形モデルを用いることによって整理することができる。すなわち、分散強化は完全拡散緩和、複合強化は塑性緩和律速、複合軟化はしきい応力を無視できる負荷応力での完全拡散緩和領域において発現することが予測される。このモデルの妥当性を、α-Ti基/TiBウィスカ強化複合材料を用いて、巨視的変形挙動から検討した。Ti/TiB(15vol%)複合材の定常クリープにおけるひずみ速度と応力の両対数プロットによれば、理論予測と一致するS字状の挙動が観察されている。それぞれの領域での各種変形パラメータ(応力指数、活性化エネルギー、体積分率依存性)も理論から予測されるものであった。
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