セラミックフォームの構造と力学特性

泡沫陶瓷的结构与力学性能

基本信息

批准号：
06650117
负责人：
大塚正久
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Shibaura Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

1.目的この研究の目的は,気孔率の高いセラミックフォームの構造因子と力学特性との関係を明らかにすることにある.対象材料はアルミナフォーム,炭化けい素フォーム,炭素フォームで,具体的な調査項目は以下の通り.(1)これらセラミックフォームはどんなセル構造を有するか?(2)応力-歪曲線は緻密体のそれとどう異なるか?弾性率や脆性崩壊強度はどの程度の大きさか?(3)力学特性と構造因子(特に相対密度)との間にどんな関係があるか?強度は予測可能か?2.方法対象材料は,セラミック系のアルミナ(AL_2O_3)フォーム,炭化けい素(SiC)フォーム,炭素(C)フォームの3種類である.オープンセルフォームの構造を定量的に記述するため,各試料について,以下の諸量を実測した.(1)構成要素としてのセルの形状,(2)セル寸法,(3)エッジの幅と長さ,(4)エッジ連結度,(5)相対密度供試材の機械的性質を評価するため,インストロン型万能試験機による定速圧縮試験を行なった.試験条件は,温度=室温,変形速度=1mm/min,雰囲気=大気中とした.圧子には,これまで最適と考えられてきたネオプレンゴムに代えて,埋め込み用のエポキシ樹脂で試料両端の「相手のないエッジ」を固定する方法を採用した.3.結果と成果(1)オープンセル型セラミックスフォームのヤング率は立方体型セルモデルによりほぼ定量的に予測でき,次式で表せる(右図).E^*/E=0.5(ρ^*/ρ)^2(2)オープンセル型セラミックスフォームの破壊強度も,同様に立方体型セルモデルによりほぼ定量的に予測でき,次式で表せる.σ^*/σ=0.13(ρ^*/ρ)^<1.5>(3)オープンセル型セラミックスフォームの破壊強度はほぼワイブルの確率統計に従い,ワイブル指数は緻密体より小さい3〜5である.

1。目的本研究的目的是阐明具有高孔隙率的陶瓷泡沫的结构因子与机械性能之间的关系。目标材料是氧化铝泡沫，碳化硅泡沫和碳泡沫，特定的调查项目如下：（1）这些陶瓷泡沫具有什么细胞结构？（2）应力 - 应变曲线与密集体的曲线有何不同？弹性模量和脆弱强度的幅度是多少？（3）机械性能和结构因素（尤其是相对密度之间的关系是什么）？力量可以预测吗？ 2。方法：有三种旨在的材料：陶瓷氧化铝（Al_2O_3）泡沫，碳化硅（SIC）泡沫和碳（C）泡沫。为了定量描述开放细胞泡沫的结构，每个样品的结构均测量以下量：（1）细胞形状作为组件，（2）细胞尺寸，（3）边缘宽度和长度，（4）边缘连接性，（5）评估使用仪器测试的恒定速度压缩测试的测试样品的机械性能，使用仪器测试进行了恒定速度测试。测试条件是温度=室温，变形速度= 1 mm/min，大气=气氛。缩进器被氯丁橡胶橡胶代替，氯丁橡胶橡胶以前被认为是最佳的，并使用一种方法在样品的两端用环氧树脂的两端固定“无对准边缘”。3。结果和结果（1）Young的开放式陶瓷泡沫模量是一个立方细胞。该模型几乎可以定量预测，可以表示为以下等式（右图）。e^*/e = 0.5（ρ^*/ρ）^2（2）开放式陶瓷泡沫的断裂强度几乎可以定量预测，并且可以表示为以下等式。陶瓷泡沫几乎是按照韦布尔的概率统计数据的，而威布尔指数为3-5，小于紧凑型物体。