各種の新しい手法の開発とそれらによる力学挙動の解明に関する研究

研究各种新方法的开发并利用它们阐明机械行为

• 批准号: 03213101
• 负责人: 岸 輝雄
• 金额: $ 24.32万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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: 1989
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1989 至 1991
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03213101/
• 关键词: ホットプレス; セラミックス複合材料; ナノ複合材料; 破壊靭性; 熱衝撃試験; 界面せん断力; マイクロ・クラック; 衝撃試験

セラミックスは、本質的に脆く、その実用化のための最大の課題は脆性の克服にあり、それゆえ、本計画研究の目的は靭性の向上と評価にある。本計画研究では、新しい複合材料作製手法の開発、各種欠陥や微視組織の新しい非破壊計測手法、それら欠陥や微視組織と力学挙動の関連の特定などにより、さらに、他の計画研究班による破壊機構に関する物理学や新しいクライテリオンとの関連において無機系先端材料の靭性向上と評価法の原理を確立することを目指した。具体的には、(1)Al_2O_3、ZrO_2、これらに超微細SiC、TiCを分散させたナノ複合体、および、これらにSiC、Si_3N_4ウイスカ-を分散させた複合材を加圧マルチ雰囲気ホットプレス等を用いて製作した。(2)さらに、非酸化物系Si_3N_4、SiCを対象に、単体およびナノ複合材、ウイスカ-複合材を作製した。(3)精密超音波減衰法、超音波残留応力計測法、AE波形解析法など、セラミックスに適用する手法を新たに確立し、これにより、開発した材料についてマイクロクラック、空隙、空泡などの各種欠陥、相変態、微視組織などの定量検出を試みた。(4)これら非破壊計測手法・解析法により検出された諸欠陥、微視組織などと破壊靭性、衝撃、熱衝撃などの力学挙動との関連を実験的に特定することを試みた。(5)複合材料の界面強度を定量評価を行なった。(6)上記の結果から、さらに他の計画研究班との連携によって高靭性無機系複合材料開発の原理に対する考察を行なった。

The biggest problem of this project is how to overcome the fragility of nature and how to evaluate the toughness of nature. This project studies the development of new methods for manufacturing composite materials, new methods for non-destructive measurement of various Weishi app tissues, and new physics methods for determining the relationship between mechanical motion of Weishi app tissues and mechanical motion of inorganic materials. Specifically,(1) nanocomposites in which Al_2O_3, ZrO_2, and ultra-fine SiC and TiC are dispersed, and nanocomposites in which SiC and Si_3N_4 are dispersed, are produced by using pressure-sensitive materials such as silicon carbide. (2)In recent years, non-acidified Si_3N_4 and SiC compounds have been prepared. (3)Precision ultrasonic attenuation method, ultrasonic residual force measurement method, AE waveform analysis method, application method, new methods for establishment, development, material development, voids, voids, various defects, phase change, Weishi app tissue quantitative detection test. (4)The non-fracture measurement method and analytical method are used to detect the fracture toughness, impact, thermal shock, mechanical vibration and the relationship between the microstructure and the fracture toughness, Weishi app. (5)Quantitative evaluation of interfacial strength of composites (6)The results of the above study are summarized in detail below.

项目成果

T.Kishi: "DYNAMIC FRACTURE TOUGHNESS IN CERAMICS AND CERAMICS MATRIX COMPOSITES" Engineering Fracture Mechanics. 40. 785-790 (1991)

T.Kishi：“陶瓷和陶瓷基复合材料中的动态断裂韧性”工程断裂力学。

本間,関東: "セラミックスの熱衝撃破壊靭性" 第41回応用力学連合講演会講演予稿集. 291-292 (1991)

Honma，Kanto：“陶瓷的热冲击断裂韧性”第 41 届应用力学联盟会议论文集 291-292 (1991)。

中村 春夫,小林 英男,先崎 正文,岡部 永年: "窒化珪素の破壊靭性の簡便評価手法の検討" 材料力学シンポジウム 破壊と新技術講演論文集. 900,50. 378-388 (1990)

Haruo Nakamura、Hideo Kobayashi、Masafumi Senzaki、Eitoshi Okabe：“氮化硅断裂韧性的简单评价方法的研究”材料力学研讨会断裂与新技术讲座论文集900，50。

HーS.SHIN,I.MAEKAWA,H.MIYATA and Y.OGAWARA: "粒子の繰り返し衝撃による炭化けい素の損傷" 日本機械学会論文集. 57. 3057-3062 (1991)

H-S.SHIN、I.MAEKAWA、H.MIYATA 和 Y.OGAWARA：“由于颗粒的反复冲击而造成的碳化硅损坏”，日本机械工程师学会汇刊 57. 3057-3062 (1991)。

T.kishi,M.Enoki and H.Tsuda: "Interface and strength in ceramic matrix composites" Materials Science Engineering. A143. 103-110 (1991)

T.kishi、M.Enoki 和 H.Tsuda：“陶瓷基复合材料中的界面和强度”材料科学工程。