| 研究課題/領域番号 |
09555202
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| 研究機関 | 宇宙科学研究所 |
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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)
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| 研究分担者 |
山本 靖則 島津製作所, 技術部, プロダクトマネージャ
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)
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| 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 |
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| 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、さらに試験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複合強度評価に使われてきたRap-shear法に比べて、微小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、圧子押しこ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。ただし、圧子の形状に対してはさらなる最適化の余地がある。この件に関しては来年度の主要課題としたい。
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