セラミックスのインデンテーション法におけるき裂発生に関する基礎的研究

陶瓷压痕法裂纹萌生的基础研究

• 批准号: 09750121
• 负责人: 糸数 真哉
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: University of the Ryukyus
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750121/
• 关键词: インデンテーション法; セラミックス; 三角すい圧子; ビッカース圧子; 超微小硬度法; 超微少硬度法

セラミックスは,高硬度,耐摩耗性および高融点等の特性のため,極限状態で使用される構造用部品として注目されているが,その破壊挙動が脆性であるために使用する際の本質的な問題となっている。現在,最も簡便にセラミックスの破壊靭性値を測定する方法の一つにインデンテーション法がある。しかし,その実験式だけでも20もの式が提案されておりその優劣については明確な結論が示されていない。その原因としてセラミックスの種類により発生するき裂形状が異なることやき裂が圧子押込みのどの時期にどのように発生しているのかについて統一的な見解がなされてないためであると考えられる。そこで本研究では,セラミックスのインデンテーション法におけるき裂発生のメカニズムについて実験および解析の両面からひとつの考察を示すことを目的とする。昨年度は,ビッカース圧子および三角すい圧子を用いた圧子押込み試験機の製作を行った。押込み試験機は,電気サーボ引張圧縮疲労試験機を本体に用いて,圧子押込み変位を測定のために光ファイバー方式の非接触変位計を取り付けて実験を行った。本年度は,非接触変位計のプローブ先端に専用のカバーを取り付けることにより蛍光灯などから発生するノイズを取り除くことに成功した。このような試験機周辺からのノイズ除去により圧子の押込み荷重一変位曲線の除荷過程の測定分解能を上げることが可能となり,材料の弾性係数と除荷曲線との関係を考察することができた。また,耐火レンガにガラス粉末を溶射して作成した機能性材料の溶射皮膜部分の強度評価に本研究で作製した圧子押込み試験機を用いた。ガラス溶射皮膜は,脆性材料でちょうどセラミックスと同様な変形挙動を呈しており,圧子押込みによるき裂発生が観察された。しかし,圧子押込み荷重一変位曲線のどの部分でき裂が発生するのかについては,今後詳細な研究が必要である。

セラミックスは, high hardness, wear resistance, high melting point and other characteristics, structural parts that can be used in extreme conditionsとしてAttentionされているが,そのbreaking壊挙动がbrittlenessであるためにUse するinterior のESSENTIAL な problem となっている. Now, the easiest way to measure the toughness value is by using the にセラミックスのbreaker method.しかし,その実験式だけでも20ものstyleがproposalされておりその Advantages and Disadvantages についてはclearなconclusionがshowされていない.そのcause としてセラミックスのkind により発生するき crack shape がdifferent なることやき crack が姧子澼みのどのPeriodにどのように発生しているのかについて unified view of the timeがなされてないためであると卡えられる.そこで本研究では,セラミックスのインデンテーション法におけるき発生のメカニズムについて娟験およびanalyticalの両面からひとつのinvestigationをshowすことをpurposeとする. Yesterday, the pressure of the triangle was made using a pressure test machine. The main body of the test machine is used, and the pressure is used to test the machine. The position measurement method is a non-contact position measurement method. This year, the non-contact digital meter is used to take and pay the advanced equipment.ことにより蛍光などから発生するノイズをtakeり出くことに成した. The measurement points of the load-removing process of the このような test machine and the により姧子の澼込み load-dimension position curve are removed by the からのノイズThe solution can be solved by solving the problem, and the material's elasticity coefficient and load-removing curve can be investigated.また, fire-resistant レンガにガラス powder was sprayed, and the strength of the sprayed film part of the functional material was evaluated. This study was made and the test machine was used.ガラスSprayed coating film, brittle material でちょうどセラミックスと同様な変The shape is moving and the shape is しており.しかし, のどのsectional part of the pressure and load-displacement curve is が発生するのかについては, and it is necessary to study it in detail in the future.