| 研究課題/領域番号 |
63550114
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
機械要素
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| 研究機関 | 群馬大学 |
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研究代表者 |
久門 輝正 群馬大学, 工学部, 教授 (20029060)
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| 研究期間 (年度) |
1988 – 1989
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| 研究課題ステータス |
完了 (1989年度)
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| 配分額 *注記 |
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1989年度: 200千円 (直接経費: 200千円)
1988年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
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| キーワード | AE振幅分布 / AE平均RMS値 / AEリングダウン数 / トライボロジ- / セラミックス ディスク / 引っかき試験 / 垂直荷重 / 摩擦損傷 / セラミックスディスク / ダイヤモンドスライダー / 引っかき試験垂直荷重 / 損傷形態 |
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| 研究概要 |
ピン・ディスク型摩擦・摩耗試験機を用いて先端曲率半径0.1mmと0.2mmのダイヤモンドスライダ-で3種類(Al_2O_3、Zr0_2、Si_3N_4)のセラミックスディスクを垂直荷重W=0.49〜20.9N、摩擦速度0.25mm/sで引っかいたとき、微視的破壊から生じるAEをAEセンサにより検出し、増幅器、フィルタを通した後、AE解析システムにより数種のパラメ-タを算出した。さらにその結果と他の物理量(垂直荷重、摩擦係数、摩擦痕の損傷状態、摩擦回数など)と比較を行い,セラミックスの特性評価に有効なAEパラメ-タや引っかきによるセラミックスの材料特性評価方法を明らかにした。その結果、次のようなことが明らかになった。
1.AE振幅分布の荷重依存性Al_2O_3ディスクの場合、一定荷重において大きな振幅数は少なく、小さな振幅は数多く発生する。AE事象数(dN/dt)と最大振幅値Xとの関係はlog(dN/dt)-C+b logXで表される。ただし、垂直荷重を増加させるとCの値が増大し、全体的にAE事象の頻度が増大し、bの値はほとんど変化しなかった。なお、ZrO_2やSi_3N_4ディスクではAEはほとんど発生しなかった。
2.リングダウン数と垂直荷重 垂直荷重W=2〜3N、4〜5N、10Nでリングダウン数と平均RMS値が急増した。この原因としてはそれぞれ、(1)気孔端部の欠けとくぼみ形成のみの塑性変形、(2)亀裂を伴う深い溝の形成、(3)堀り起こしとともに摩耗粉を伴う塑性変形と破壊による溝形成に相当すると考えられる。
3.同種のセラミックス(Al_2O_3)であっても表面粗さや気孔率の差によってリングダウン数やAE平均RMS値は変化する。
4.摩擦回数と先端曲率半径の効果 繰返し摩擦回数の増加とともに平均RMS値は減少するが、摩擦係数は増大する。スライダ-の先端曲率半径が増加すると接触応力が減少し、AE平均RMS値は減少する。
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