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繊維強化金属間化合物基複合材料の変形・破壊挙動

纤维增强金属间化合物基复合材料的变形与断裂行为

基本信息

批准号：
05223222
负责人：
落合庄治郎
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

炭化珪素繊維強化TiAlおよび基複合材料を調製し、その変形・破壊挙動を調べると共に、金属間化合物自体の強度分布を測定評価した。主な結果は以下のように要約される。(1)炭化珪素繊維で強化したTiAlおよびTi_3Al基複合材料の界面反応による繊維強度低下のメカニズムについて、挙動観察と破壊力学的考察より、繊維強度低下は反応層の早期破断により形成されたクラックの直接的な進展によるのではなく、繊維表面での凹凸の形成による局所的な応力集中源の形成及び炭化珪素繊維の化学量論性の低下とそれに基づく破壊靭性値の低下が主原因であることを明らかにした。この結果の一部はIntermetallics誌に掲載が決定している。(2)同複合材料の変形中にはマトリックス破壊と繊維破壊が重畳して生じ、比較的低応力レベルでクラックが形成され、かつクラックの進展は界面剥離を伴いながら生じることから、従来の理論では記述が困難であった。そこで繊維強化理論と破壊力学を結び付けた新しい記述法の開発を試み、おおよその記述が可能となった。ただし、定量性に問題があり、現在考察を進めているところである。(3)金属間化合物の強さ分布評価のため、超伝導特性と力学的挙動の相関の解析からNb_3Snの強度分布を見積もる方法を考案した。その結果はJ.Appl.Phys.74(1993)440及び3rd International Japan SAMPE Symposium(1993),p.1280で印刷公表した。さらに、Nb_3Alの強度分布を100個の試料の引張試験結果の解析より求め、おおよそ平均強度1GPa、その変動係数は約20%との結果を得た。この結果は印刷公表すべく現在準備中である。

The modulation, deformation and mechanical properties of carbon matrix reinforced TiAl matrix composites were evaluated. The main result is the following offer. (1)Investigation of interfacial reflection and fracture mechanics of carbon-based TiAl-Ti3Al matrix composites due to the strengthening of carbon matrix and the decrease of tensile strength and the early fracture of reflection layer The main reason for the decrease in the chemical properties of carbon and the decrease in the toughness of carbon is the formation of the stress concentration source of carbon and the decrease in the toughness of carbon. Part of the result is that Intermetallics journal reveals the decision. (2)In the same composite material, the formation of the composite material and the development of the composite material are difficult to describe theoretically. The theory of dimensional reinforcement and the theory of mechanical analysis are discussed in detail. The quantitative problem is now investigated. (3)An investigation on the strength distribution of intermetallic compounds and the correlation between their superconductivity and mechanical behavior; J. Appl. Phys. 74 (1993)440 and 3rd International Japan SAMPE Symposium(1993), p. 1280. The strength distribution of Nb_3Al is about 100 samples. The results of tensile test are analyzed. The average strength is 1GPa. The dynamic coefficient is about 20%. The results are now ready for printing.