| 研究課題/領域番号 |
16H04231
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| 研究機関 | 横浜国立大学 |
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研究代表者 |
高橋 宏治 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (90334630)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | レーザーピーニング / セラミックス / 圧縮残留応力 / き裂治癒 |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は，レーザーピーニング(LP)と自己き裂治癒を併用して，セラミックスの高温域における強度および信頼性を大幅に向上させることである。
本年度は，窒化ケイ素・炭化ケイ素複合材，窒化ケイ素単体，ジルコニア，アルミナ・炭化ケイ素複合材の各材料に対してLPを実施した。スポット径を固定し，パワー密度とカバレージの２つのパラメータを変化させることで最適なLPの条件の検討を行った。その結果，検討を行ったすべてのセラミックスにおいてLPにより圧縮残留応力を導入できることを見出した。
窒化ケイ素・炭化ケイ素複合材に関しては，LP後の残留応力分布，表面粗さ，曲げ強度の測定を行った。残留応力はショットピーニングに比べて大幅に深い位置まで導入されたていた。しかし，同時に表面き裂も形成されていた。そのため，LP材の曲げ強度は未処理材に比べて低下する傾向があった。今後，き裂を抑制できるようなLPの条件を探す。
さらに，ショットピーニングを施したジルコニアの摩擦摩耗試験を実施した。また，微小き裂を有するセラミックスの破壊強度評価式の提案を行った。これらの成果を学会で発表するとともに論文発表を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
４種類のセラミックスに対してレーザーピーニングより圧縮の残留応力を導入できることを明らかにした。
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| 今後の研究の推進方策 |
大きなき裂が導入されないようなレーザーピーニングの条件を見出すとともに，レーザーピーニングとき裂治癒の併用効果を明らかにする。
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