自己治癒助燃材を用いた反応の連携による自己治癒促進手法の確立

本研究では、自己治癒助燃材という第三物質を用いた新たな自己治癒エージェントシステムの構築を試みた。25vol%のチタンダイシリサイドを炭化ケイ素自己治癒エージェントに添加した長繊維強化自己治癒セラミックスの自己治癒性を評価したところ、1000℃、1時間、1100℃、10分間で剛性、強度と共に完全回復することが分かった。よって、チタンダイシリサイド自己治癒治癒助燃材は、これまでの長繊維強化自己治癒セラミックスに比べ、大幅な自己治癒有効温度の低温化し、自己治癒速度を高速化できることが分かった。25vol%の炭化ホウ素を炭化ケイ素自己治癒エージェントに添加した長繊維強化自己治癒セラミックスの自己治癒性を評価したところ、1000℃においてチタンダイシリサイド自己治癒治癒助燃材を用いた場合よりも短時間である10分間で剛性の完全回復を達成できることが分かった。しかしながら、強度の完全回復を達成することはできなかった。この理由は、自己治癒生成物である酸化ホウ素の生成量が過剰であったため、強度試験を行う室温へ冷却する際に、熱収縮により割れが生じたためであった。以上のことから、自己治癒助燃材は、セラミックスの自己治癒機能を大幅に改善することができる新たな材料設計指針であることを実証した。その反面、生成物が複雑となるため、熱膨張率差など組成最適化など新たな制御パラメータを十分に考慮しなければならないことが分かった。

本研究では、自己治癒助燃材という第三物質を用いた新たな自己治癒エージェントシステムの構築を試みた。25vol%のチタンダイシリサイドを炭化ケイ素自己治癒エージェントに添加した長繊維強化自己治癒セラミックスの自己治癒性を評価したところ、1000℃、1時間、1100℃、10分間で剛性、強度と共に完全回復することが分かった。よって、チタンダイシリサイド自己治癒治癒助燃材は、これまでの長繊維強化自己治癒セラミックスに比べ、大幅な自己治癒有効温度の低温化し、自己治癒速度を高速化できることが分かった。25vol%の炭化ホウ素を炭化ケイ素自己治癒エージェントに添加した長繊維強化自己治癒セラミックスの自己治癒性を評価したところ、1000℃においてチタンダイシリサイド自己治癒治癒助燃材を用いた場合よりも短時間である10分間で剛性の完全回復を達成できることが分かった。しかしながら、強度の完全回復を達成することはできなかった。この理由は、自己治癒生成物である酸化ホウ素の生成量が過剰であったため、強度試験を行う室温へ冷却する際に、熱収縮により割れが生じたためであった。以上のことから、自己治癒助燃材は、セラミックスの自己治癒機能を大幅に改善することができる新たな材料設計指針であることを実証した。その反面、生成物が複雑となるため、熱膨張率差など組成最適化など新たな制御パラメータを十分に考慮しなければならないことが分かった。