光増幅機能セラミックスの強度と機能の総合的評価

光放大陶瓷强度和功能的综合评价

基本信息

批准号：
11750073
负责人：
宮下幸雄
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Nagaoka University of Technology
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：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

テルライトガラスに熱処理を施し、透明なガラスセラミックスを作製した。まず、昨年度確立した手法などにより機械的性質を測定した。ガラスと比較してガラスセラミックスはヤング率および曲げ強度が大きかった。IF法により求めた破壊じん性値には押込荷重依存性が認められ、SEPB法により求めた値よりも大きかった。機能性としては、第二次高調波をMakerフリンジ法にて測定した。第二次高調波は、ガラスではほとんど発生しなかったが、ガラスセラミックスでは顕著に認められた。これは、反転対象性を持たない構造の準安定結晶が生成されたためと考えられる。次に残留応力の影響を検討するため、試験片表面を研磨し、IF法による破壊じん性値および第二次高調波の測定を行った。研磨した材料では、IF法による破壊じん性値は荷重によらず、SEPB法により求めた値とほぼ等しかった。また、研磨を施すことにより、第二次高調波のフリンジパターンに変化が認められた。結晶化熱処理により試料表面で生じる残留応力がひずみを生じさせ、IF法による破壊じん性値および第二次高調波に影響を及ぼしたと考えられる。すなわち、材料特性としての破壊じん性値は、本実験で用いたSEPB法などで評価する必要がある。なお、ガラスセラミックスを除歪熱処理した場合も、研磨と同様の傾向が認められた。さらに残留応力ではなく外力の機能性への影響を調べた。圧電素子を用いた負荷装置を自作し、圧縮荷重を負荷して第二次高調波を測定した。その結果、ガラスセラミックスでは圧縮荷重を負荷しても第二次高調波はほとんど発生しなかったが、ガラスセラミックスではフリンジパターンに変化が認められた。また、この変化は、残留応力の影響で認められた傾向と等しかった。したがって、実用の際には、機能性への外力の影響を考慮する必要がある。

泰特玻璃接受热处理以制备透明的玻璃陶瓷。首先，使用去年建立的方法测量机械性能。与玻璃相比，玻璃陶瓷具有较高的年轻模量和弯曲强度。确定通过IF方法获得的断裂韧性值依赖于压痕负载，该折痕载荷大于SEPB方法获得的值。至于功能，第二个谐波是使用制造商条纹法测量的。尽管第二个谐波在玻璃中几乎没有产生，但它们在玻璃陶瓷中很明显。这被认为是因为已经形成了具有反转目标特性的结构的亚稳态晶体。接下来，为了研究残留应力的效果，将样品的表面抛光，并使用IF方法测量断裂韧性值和第二个谐波。对于抛光材料，IF方法的断裂韧性值大致等于SEPB方法获得的值，无论负载如何。此外，由于抛光，第二个谐波的边缘模式更改了。据信，由结晶热处理引起的样品表面产生的残余应力导致应变，从而影响裂缝韧性值和IF方法的第二个谐波波。也就是说，必须使用本实验中使用的SEPB方法评估裂缝韧性值。此外，当对玻璃陶瓷进行应变热处理时，观察到与抛光相同的趋势。此外，研究了外力对功能而不是残余应力的影响。使用压电元件的负载设备是由自制成的，第二个谐波是通过施加压缩负载来测量的。结果，尽管玻璃陶瓷即使施加了压缩负荷也几乎不会产生第二次谐波，但玻璃陶瓷表现出变化的边缘图案。此外，这种变化等同于在残留应力的影响下观察到的趋势。因此，在实用的情况下，有必要考虑外力对功能的影响。