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部分安定化ジルコニアセラミックスの破壊機構に関するX線的研究

研究課題

研究課題/領域番号 63550067
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 機械材料工学
研究機関京都大学

研究代表者

田中 啓介  京都大学, 工学部, 助教授 (80026244)

研究分担者 星出 敏彦  京都大学, 工学部, 助教授 (80135623)
研究期間 (年度) 1988 – 1989
研究課題ステータス 完了 (1989年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1989年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1988年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワードセラミックス / 破壊 / X線回折 / き裂成長 / 破面解析 / 残留応力 / X線回析 / き裂伝ぱ
研究概要

1.セラミックス中の残留応力の高精度X線測定のための回折面と特性X線の組合せをジルコニアを含めて他のセラミックスについて定め、かつX線応力定数を決定した。
2.ジルコニア・アルミナ複合セラミックスに対して、ジルコニア(133)面およびアルミナ(146)と(1.0.10)面との回折を用いて各相の相応力を分離してX線測定することが可能であり、両相の相応力より複合則を使って巨視的応力および微視的応力が測定することが出来た。この手法を研削残留応力および破面残留応力測定に利用することによって、各相の受持つ残留応力とともに巨視的残留応力も測定され複合材の微視力学的検討が可能となった。
3.ジルコニアの正方晶から単斜晶への変態量を単斜晶の(111^^ー)面、(111)面の積分強度の、正方晶と立法晶の(111)面の積分強度との比より決定する方法を確立した。
4.アルミナ、窒化ケイ素およびTiC-Cr_3C_2複合セラミックスの予き裂材並びに切欠き材について破壊試験を実施した。ついで破面近傍の残留応力分布をX線で測定した。特に窒化ケイ素セラミックスでは破面近傍で大きな圧縮残留応力場が形成されており、この種の残留応力は鉄鋼材料とは著しく異っていることが明かとなった。この圧縮残留応力は、き裂先端でのマイクロクラッキングに対応するものと解釈される。
5.セラミックス破面近傍の残留応力分布をもとに、非弾性変形領域の深さを求めた。その深さは応力拡大係数の2乗に比例し破壊力学的関係が成立することが確かめられた。

報告書

(3件)
  • 1989 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1988 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (26件)

  • [文献書誌] Tadao Mishima: "Pre-Cracking Technique and Its Application to X-Ray Fractography of Alumina Ceramics" Advances in X-Ray Analysis. 31. 261-268 (1988)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 田中啓介: "イットリア部分安定化セラミックスのX線残留応力測定" 日本機械学会論文集A編. 55. 318-325 (1989)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Keisuke Tanaka: "X-Ray Residual stress measurement of Sintered Silicon Carbide" Proceedings of the 32nd Japan Congress of Materials Research. 32. 199-205 (1989)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 田中啓介: "ジルコニア・アルミナ複合セラミックスのX線的弾性定数" 材料. 38. 840-846 (1989)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Keisuke Tanaka: "Elastic Constants of Ceramics for X-Ray Residual stress measurement" Proceedings of 2nd International Conference on Residual. 328-334 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadao Mishima: "X-Ray Fractographic Study on Impact Fracture Surface of Alumina Ceramics" Proceedings of 2nd International Conference on Residual Stresses. 920-925 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 田中啓介: "ジルコニア・アルミナ複合セラミックスの相応力のX線測定" 日本機械学会論文集A編. 56. (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Zenjiro Yajima: "X-Ray Examination of Fracture Surface of Silicon Nitride Ceramics" Advances in X-Ray Analysis. 33. (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadao Mishima: "Pre-Cracking Technique and Its Application to X-Ray Fractography of Alumina Ceramics" Advances in X-Ray Analysis, Vol.31, pp.261-268, 1988.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Keisuke Tanaka: "X-Ray Residual Stress Measurement of Yttria-Partially Stabilized Zirconia" Trans. JSME (Ser.A), Vol.55, pp.318-325, 1989.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Keisuke Tanaka: "X-Ray Residual Stress Measurement of Sintered Silicon Carbide" Proc. of the 32nd Japan Congress of Materials Research, Vol.32, pp.199-205, 1989.

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    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Keisuke Tanaka: "Elastic Constants of Zirconia-Alumina Composite Ceramics for X-Ray Stress Measurement" J. of the Society of Materials Science, Japan, Vol.38, pp.840-846, 1989.

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    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Keisuke Tanaka: "Elastic Constants of Ceramics for X-Ray Residual Stress Measurement" Proc. of 2nd International Conference on Residual Stresses, pp.328-334, 1989.

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    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadao Mishima: "X-Ray Fractographic Study on Impact Fracture Surface of Alumina Ceramics" Proc. of 2nd International Conference on Residual Stresses, pp.920-925, 1989.

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    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Keisuke Tanaka: "X-Ray Measurement of Phase Stresses of Zirconia-Alumina Composite" Trans. JSME (Ser.A), Vol.56, 1990.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Zenjiro Yajima: "X-Ray Examination of Fracture Surface of Silicon Nitride Ceramics" Advances in X-Ray Analysis, Vol.33, 1990.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 田中啓介: "ジルコニア・アルミナ複合セラミックスのX線的弾性定数" 材料. 38. 840-846 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Keisuke Tanaka: "Elastic Constants of Ceramics for XーRay Residual Stress Measurement" Proceedings of 2nd International Conference on Residual Stresses. 328-334 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Tadao Mishima: "XーRay Fractographic Study on Impact Fracture Surface of Alumina Ceramics" Proceedings of 2nd International Conference on Residual Stresses. 920-925 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 田中啓介: "ジルコニア・アルミナ複合セラミックスの相応力のX線測定" 日本機械学会論文集A編. 56. (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Zenjiro Yajima: "XーRay Examination of Fracture Surface of Silicon Nitride Ceramics" Advances in XーRay Analysis. 33. (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 田中啓介: 日本材料学会第25回X線材料強度に関するシンポジウム講演論文集. 25. 199-206 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Tadao Mishima: Advances in X-Ray Analysis. 31. 261-268 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 田中啓介: 日本機械学会論文集(A編). 55. 318-325 (1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Toshihiko Hoshide: International Journal of Fracture. 37. 47-59 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Toshihiko Hoshide: Engineering Fracture Mechanics. 31. 339-347 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書

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公開日: 1988-04-01   更新日: 2016-04-21  

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