高温その場観察・計測技術による繊維強化セラミックスの構造最適化

• 研究課題/領域番号: 24560817
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 無機材料・物性
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 垣澤 英樹 東京大学, 先端科学技術研究センター, 准教授 (30354137)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 高温観察 / セラミックス / 複合材料 / 高温ひずみ測定 / 熱ひずみ分布測定 / 高温変形 / 繊維強化セラミックス

研究成果の概要

輻射光を光学フィルタで遮蔽しながら紫外光照明で高温観察を行える光学顕微システムを構築し、室温から1400℃までコントラストの低下を生じずに材料表面を観察した。画像相関法に必要な、1400℃で安定な微細なランダムパターンを作製する方法を確立した。開発した技術を用いて多結晶Al2O3の1400℃までの熱ひずみを測定することに成功した。高温下で試験片に負荷できるシステムの構築を行った。開発した装置を用いて織物繊維強化セラミックスの熱ひずみを測定し、織物の完全組織内で不均一なひずみが生じていることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Developmentofmicroscalepatternfordigitalimagecorrelation up to1400C (2015)
  • 著者名/発表者名: Yali Dong, Hideki Kakisawa and Yutaka Kagawa
  • 雑誌名: OpticsandLasersinEngineering 巻: 68 ページ: 7-15
  • DOI: 10.1016/j.optlaseng.2014.12.003
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Optical system for microscopic observation and strain measurement at high temperature (2013)
  • 著者名/発表者名: Yali Dong, Hideki Kakisawa and Yutaka Kagawa
  • 雑誌名: Measurement Science and Technology 巻: 25 号: 2 ページ: 025002-025002
  • DOI: 10.1088/0957-0233/25/2/025002
  • 査読あり
• [学会発表] Development of new observation system used for deformation measurement of ceramics matrix composites at high temperature (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. L. Dong, H. Kakisawa and Y. Kagawa
  • 学会等名: PACRIM 10, The American Ceramic Society
  • 発表場所: San Diego, USA
• [学会発表] Microscopic high temperature observation in heat gradient conditions (2013)
  • 著者名/発表者名: Hideki Kakisawa
  • 学会等名: PACRIM 10, The American Ceramic Society
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 招待講演
• [学会発表] Effect of Extrinsic Factors on Rumpling (2013)
  • 著者名/発表者名: Hayato Suzuki, Hideki Kakisawa, Yutaka Kagawa
  • 学会等名: 37th International Conference and Expo on Advanced Ceramics and Composites
  • 発表場所: Daytona, US
• [学会発表] Microscopic Surface Pattering for DIC Strain Measurement at High Temperature (2012)
  • 著者名/発表者名: Yali Dong, Hideki Kakisawa, Yutaka Kagawa
  • 学会等名: 日本セラミックス協会第25回秋季シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] High Magnification Optical Microscopic System for Surface Observation and (2012)
  • 著者名/発表者名: Yali Dong, Hideki Kakisawa, Yutaka Kagawa
  • 学会等名: Materials Science & Technology 2012 Conference & Exhibition
  • 発表場所: Pittsburgh, US