1990 年度研究成果報告書概要

押込型セラミックス破壊靭性測定法の改良

研究課題

研究課題/領域番号	62850020
研究種目	試験研究(B)
配分区分	補助金
研究分野	機械材料工学
研究機関	東京工業大学 (1990) 立命館大学 (1987-1988)
研究代表者	布村成具東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (60016764)
研究分担者	加藤友之 (株)友玉園セラミックス, 部長福井泰好鹿児島大学, 工学部, 助教授 (00117540) 肥後矢吉東京工業大学精密工学研究所, 助教授 (30016802)
研究期間 (年度)	1988 – 1989
キーワード	破壊靭性 / セラミックス / 押入法 / ASTME399 / 疲労予き裂 / KIC / 湿度
研究概要	押込み法によるセラミックスの靭性評価は試験片の製作が安価で操作が容易であるためよく用いられている。しかし、原理的にKIアレストを求めていること及び押込み体と試料間の摩擦が影響することなど信頼性に疑問がもたれている。一般的にみて2MPam^<1/2>以下の場合はほぼ正しいとするデ-タがあるが以上では保証が無い。本研究は第2応力の負荷によって摩擦項の補正を行い20MPam^<1/2>以上までその測定範囲を拡大する手法の検討である。第1年度では予測された成果が挙げられたがその検証には信頼出来るセラミックスの破壊靭性値が必要である。金属ではKICを正しく求めるために疲労予き裂の導入が不可欠であるとされている。しかしセラミックスに疲労予き裂を導入するためには、伝播速度の応力感受指数が20以上と大きいために低荷重負荷を余儀なくされ、所要時間は100時間を越し、実用的でないためほとんど採用さめることは無い。第2年度は△K逓減型の試験片を考案し、疲労予き裂を効率良く導入する方法を開発した。アルミナ及びステアタイトを供試材として疲労予き裂導入の試験片を用いて破壊靭性試験を行なったところそれらの測定値の間に明に試験時期に依存する違いが認められた。併せて2MPam^<1/2>程度の低靭性の場合でも疲労き裂が必要なことが示された。セラミックスの疲労や曲げ強度に水分が関与することが知られている。破壊靭性値に及ぼす大気中の温度影響はまた知られていなかったが、疲労き裂を導入した試験片を用いることによってその効果が有意であることが示された。押し込み破壊靭性試験においても測定精度の向上の結果として湿度制御が必要であることが示された。第2年度はこれら確性試験を続行するとともに、経験的であった押込み法の評価式に検討を加え、摩擦に依存しない押込み法靭性評価の基礎を確立した。

研究成果
(8件)

すべてその他

すべて文献書誌 (8件)

[文献書誌] S.Nunomura&Y.Oda: "Cracked Ring Specimen for Environmnt Fatigue and Mixed Mode Fatigue Tests" Proc.4th Int.Conf.on Fatigue. 1. 589-594 (1990)
[文献書誌] Y.Uchida,Y.Higo,S.Nunomura: "The Effect of Stress Ratio on Straition Mophology" Proc.4th Int.Conf.on Fatigue. 1. 117-812 (1990)
[文献書誌] T.Natsui,Y.Higo,S.Nunomura: "The Effects of Temperature and Humidity on Dynamic and Static Fatigue in PMMA" Proc.4th Int.Conf.on Fatigue. 2. 807-812 (1990)
[文献書誌] M.Ono,M.Shimojo,Y.Higo,S.Nunomura: "Strain Synchronized Polarization Current Analysis on Ti Alloy in 0.9% NaCl Solution during Potentio" Proc.4th Int.Conf.on Fatigue. 4. 2019-2024 (1990)
[文献書誌] S.Noguchi,Y.Higo,S.Kumai,S.Nunomura: "Indentation Loading Method as Miniaturized Fatigue Testing" Proc.4th Int.Conf.on Fatigue. 4. 2291-2296 (1990)
[文献書誌] S.Nunomura M.Ono: "External Current in Response in the Corrosion Fatigue Test" Strength of Metals and Alloys. 8. 749-754 (1989)
[文献書誌] S.Nunomura: "Mechanicl Properties of Ceramics "Advanced Technical Ceramics"" Academic Press, 353 (1989)
[文献書誌] 布村成具: "金属の辞典(分担)" 朝倉書店, 544 (1990)

1990 年度 研究成果報告書概要

押込型セラミックス破壊靭性測定法の改良

研究代表者

布村 成具 東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (60016764)

研究成果

[文献書誌] S.Nunomura&Y.Oda: "Cracked Ring Specimen for Environmnt Fatigue and Mixed Mode Fatigue Tests" Proc.4th Int.Conf.on Fatigue. 1. 589-594 (1990)

[文献書誌] Y.Uchida,Y.Higo,S.Nunomura: "The Effect of Stress Ratio on Straition Mophology" Proc.4th Int.Conf.on Fatigue. 1. 117-812 (1990)

[文献書誌] T.Natsui,Y.Higo,S.Nunomura: "The Effects of Temperature and Humidity on Dynamic and Static Fatigue in PMMA" Proc.4th Int.Conf.on Fatigue. 2. 807-812 (1990)

[文献書誌] M.Ono,M.Shimojo,Y.Higo,S.Nunomura: "Strain Synchronized Polarization Current Analysis on Ti Alloy in 0.9% NaCl Solution during Potentio" Proc.4th Int.Conf.on Fatigue. 4. 2019-2024 (1990)

[文献書誌] S.Noguchi,Y.Higo,S.Kumai,S.Nunomura: "Indentation Loading Method as Miniaturized Fatigue Testing" Proc.4th Int.Conf.on Fatigue. 4. 2291-2296 (1990)

[文献書誌] S.Nunomura M.Ono: "External Current in Response in the Corrosion Fatigue Test" Strength of Metals and Alloys. 8. 749-754 (1989)

[文献書誌] S.Nunomura: "Mechanicl Properties of Ceramics "Advanced Technical Ceramics"" Academic Press, 353 (1989)

[文献書誌] 布村 成具: "金属の辞典(分担)" 朝倉書店, 544 (1990)

1990 年度研究成果報告書概要

布村成具東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (60016764)

[文献書誌] 布村成具: "金属の辞典(分担)" 朝倉書店, 544 (1990)