Trans-process analysis of ceramics: Optimization guidelines for strength-toughness-healing
陶瓷的跨工艺分析:强度-韧性-愈合的优化指南
基本信息
- 批准号:22H01357
- 负责人:
- 金额:$ 11.4万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
- 财政年份:2022
- 资助国家:日本
- 起止时间:2022-04-01 至 2025-03-31
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
強度-靭性-治癒性が相補的関係を織りなす自己治癒セラミックスの信頼性向上には,(1)破壊の起点になり得る欠陥の存在確率を把握することで強度のばらつきを制御し;(2)サイズや配向性が制御された結晶粒に沿ってき裂を誘導することで高靭性化を図り;そのうえで,(3)所定の環境下で自己治癒を繰り返し発現させる必要がある.本研究では,セラミックスの高信頼性化に対して最大の障壁となっている『内部欠陥の確率的分布特性とその起源』を解析的に推定することに取り組んだ.実績を下記にまとめる.①連続体に基づく欠陥消滅モデルを用いて成形体内欠陥の焼結中の変化を数値的に予測した.また,成形体内の欠陥サイズ分布を確率密度関数でランダムに生成し,多数の欠陥の変化を一度に計算するためのスキームを構築した.本スキームは常圧焼結や加圧焼結など,複数の焼結条件に対応している.さらに,計算された焼結後の多数の欠陥サイズ分布を用いて,焼結体の強度ばらつきの予測手法と連結した.このように,セラミックスの成形-焼結-部材間のトランスプロセス解析の基礎を構築することができた.②自己治癒セラミックスの材料開発においては,活性化エネルギーや頻度因子などの反応速度論パラメータの把握が不可欠である.そこで本研究では,各種自己修復セラミックスの反応速度論パラメータを決定する方法を提案した.また,代表的な自己治癒セラミックスである「アルミナ/炭化ケイ素」,「アルミナ/窒化ケイ素」および「アルミナ/MAX相」を対象にその妥当性を実証した.提案した方法は,異なる治癒剤で強化されたマトリックスを持つ他の自己治癒セラミックスにも適用でき,強度回復試験の種類に関係なく,複合材料の治癒能力を公平に議論することができる.
The relationship between strength-toughness-healing is complementary, and the reliability of self-healing is upward.(1) The existence accuracy of incomplete fracture is determined at the starting point of fracture.(2) The strength of fracture is controlled.(3) The orientation is controlled. The crystal particles are induced along the fracture.(4) The toughness is increased.(3) Under the determined environment, it is necessary to heal oneself. In this study, we analyzed and estimated the distribution characteristics and origin of internal inaccuracy rate in order to determine the maximum barrier to high reliability of internal inaccuracy. The following is a list of achievements. (1) the base of the continuous body is insufficient to eliminate the defect in the forming body, and the number of defects in the sintering is predicted. In addition, the distribution of defects in the molded body is determined by the density of the defects. This paper describes the sintering process under normal pressure and increased pressure, and the sintering conditions under various conditions. In addition, the calculation of the majority of the sintered body after sintering is used to predict the strength of the sintered body. For this purpose, the basic structure of forming-sintering-component analysis is established. 2. The material development of self-healing is not easy to control, and the frequency factor of activation is not easy to control. In this study, we propose a method for determining the speed of self-repair. The correctness of the corresponding image is verified by the "/","/" and "/MAX phase". The proposed method is to strengthen the healing ability of different healing agents, to maintain their own healing ability, to apply the strength recovery test, and to evaluate the healing ability of composite materials fairly.
项目成果
期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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