| 研究概要 |
ファインセラミックスは高硬度であるため加工が極めて困難であり、ダイヤモンド砥石を用いて研削加工を行うのが唯一の加工法である。ところが、加工中、研削点では1000℃を越える高温になると推定され、ダイヤモンド砥粒の寿命を縮めるだけでなく、加工材料中に大きな熱応力を発生しクラックを生じる原因になる。ところが、セラミックスは絶縁体であるためこれまでの熱電対法では研削温度の測定ができず、この方面の研究は全く行われていない。本研究は著者がこれまでに研究開発した光ファイバを用いた赤外線輻射温度測定法によって、研削時のセラミックス内の温度分布を測定し、熱応力の影響を定量的に解析することにより、セラミックス材料の強度に対する信頼性を高めることを目的として行われた。
本年度の研究は研削温度を測定するための装置を製作することに主眼を置いて行った。その結果、低温度測定が可能な光ファイバを用いた新しい赤外線輻射温度計を製作することに成功した。特に、温度計の周波数特性には十分な注意を払い、かつ感度を高める工夫をしている。また、石英に代わる新しいフッ化物光ファイバを入手することができるようになり、そのファイバの伝送損失や受光角を調べて改良を加え、本研究の目的に使用できるファイバを準備できるところまでに到達した。一方、加工材料であるファインセラミックスにはファイバを挿入するための小穴をあける必要があるが、焼結前にφ0.6mmの穴をあけることでこの問題を解決しており、すでにその試料を入手している。
そこで来年度は、本年度用意した温度計,光ファイバ,セラミックス材料を用いて研削温度を測定することにしている。また、熱的モデルを考案し、加工物内の温度分布を尊出すると共に、熱応力についても解析し、加工物内のクラック発生についても検討する。
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