放射光X線応力測定法による一方向凝固共晶複合材料(MGC材料)の相間応力評価

利用同步辐射X射线应力测量方法评估单向凝固共晶复合材料（MGC材料）的相间应力

• 批准号: 02J03657
• 负责人: 鈴木 裕士
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J03657/
• 关键词: MGC材料; Al_2O_3; YAG二元系MGC材料; 残留応力; X線応力測定; シンクロトロン放射光

一方向凝固共晶複合材料(MGC材料:Melt Growth Composite Material)は,2000K付近まで構造材料として使用可能な優れた高温特性を有している.MGC材料は,三次元ネットワーク構造を持つ単結晶どうしが複雑に絡み合った構造のため,相間の熱膨張係数差,弾性係数差により発生した相間残留応力や,外力発生に伴い生ずる各相の複雑な応力状態が,破壊機構や高温特性に影響すると予想される.そこで本研究では,シンクロトロン放射光を用いた単結晶応力測定法により,Al_2O_3/Y_2Al_5O_<12>(YAG)二元系MGC材料におけるYAG相の室温残留応力測定および負荷応力測定を行った.応力測定領域をφ0.5mmとして測定したYAG相の室温残留応力は,試験片凝固方向に40MPaから120MPa程度,また,試験片凝固方向に対して垂直方向に圧縮で80MPaから引張で70MPa程度であり,Al_2O_3/YAG二元系MGC材料の残留応力状態に著しい異方性が認められた.各相の熱膨張係数の文献値から推定した本材料の残留応力状態と,本研究において測定した残留応力状態はほぼ同じ傾向を示すことから,本材料の残留応力発生の主要因は各相の熱膨張係数差であり,さらにAl_2O_3相の熱膨張係数に異方性が存在するために,本材料における残留応力状態に異方性が存在することを確認した.次に,4点曲げ負荷法によりヤング率を測定した結果,試験片凝固方向に349±3GPaであり,ひずみ一定モデルに比較的近い値を示した.また,負荷応力変化に対するYAG相の応力変化をX線により測定した結果,試験片凝固方向の応力変化挙動はひずみ一定モデルに近い挙動を示した.したがって,ヤング率及び負荷応力測定結果から,本研究に用いた試験片に関しては,試験片凝固方向の応力変化挙動をひずみ一定モデルで説明できる可能性のあることを示した.

Unidirectionally solidified eutectic composite material (MGC material: Melt Growth Composite Material) is available at 2000K. It is possible to use high temperature properties of eutectic composite materials. MGC materials, three-dimensional eutectic composites, unidirectionally solidified eutectic composite materials (MGC materials: MGC), unidirectionally solidified eutectic composite materials (unidirectionally solidified eutectic materials: MGC), unidirectionally solidified eutectic composite materials (unidirectionally solidified eutectic materials: MGC), unidirectionally solidified eutectic composite materials (unidirectionally solidified eutectic materials: MGC), unidirectionally solidified eutectic composite materials (unidirectionally solidified eutectic materials: MGC), unidirectionally solidified eutectic composite materials (unidirectionally solidified eutectic materials: MGC), unidirectionally solidified eutectic composite materials (unidirectionally solidified eutectic materials: MGC), unidirectionally solidified eu When the external force is produced, all the phases of the machine are duplicated, and the high temperature characteristics of the breaking machine are very important. The purpose of this study is to determine the residual force of the Al_2O_3/Y_2Al_5O_<12> (YAG) binary system YAG phase at room temperature. In the field of force measurement, the residual force of YAG phase at room temperature, the solidification direction of 40MPa, the degree of 120MPa, the direction of solidification, the vertical direction of 80MPa, the degree of 70MPa, the residual force of Al_2O_3/ Yag binary MGC materials, the residual force of Al_2O_3/ Yag binary system MGC materials, the residual force of Al_2O_3/ Yag binary system MGC materials, the residual force of Al_2O_3/ Yag binary system MGC materials, the residual force of Al_2O_3/ Yag binary system MGC materials. According to the literature, it is presumed that the residual force state of this material is different from that of each phase. In this study, the residual force state of this material is determined by the measurement of the residual force state. The residual force of this material is mainly due to the expansion of each phase, the expansion of each phase, the expansion of the number of phases, the expansion of Al _ 2O_3 phase and the expansion of the material. There is a confirmation that there is a residual force in this material. The results show that the solidification direction of the tablets is 349 ±3GPa, and the temperature is close to the temperature. The test results show that the force in the solidification direction of the plate, the force in the direction of solidification, the force in the direction of solidification, The results of the measurement of temperature, load rate and load force are in good agreement with the results of the test results. In this study, the test results are as follows: in this study, the test results of the test results, the test results and the results were obtained.

项目成果

鈴木裕士, 秋田貢一, 吉岡靖夫, 和久芳春, 三沢啓志: "放射光によるAl_2O_3/YAG二元系MGC材料の相間応力評価"第38回X線材料強度に関するシンポジウム講演論文集. 59-64 (2002)

Yuji Suzuki、Koichi Akita、Yasuo Yoshioka、Yoshiharu Waku、Keiji Misawa：“使用同步加速器辐射评估 Al_2O_3/YAG 二元 MGC 材料中的相间应力”第 38 届 X 射线材料强度研讨会论文集（2002 年）。

鈴木裕士, 秋田貢一, 吉岡靖夫, 和久芳春, 三沢啓志: "放射光によるAl_2O_3/YAG二元系MGC材料の相間応力評価 -YAG相の残留応力状態と負荷応力挙動-"材料. (掲載決定). (2003)

Yuji Suzuki、Koichi Akita、Yasuo Yoshioka、Yoshiharu Waku、Keiji Misawa：“使用同步加速器辐射评估 Al_2O_3/YAG 二元 MGC 材料中的相间应力 - YAG 相的残余应力状态和负载应力行为 -”材料（决定发表）。 ）（2003）。

秋田貢一, 鈴木裕士: "応力勾配および単結晶の応力測定"第138回X線材料強度部門委員会研究討論会資料. 50-65 (2002)

Koichi Akita、Yuji Suzuki：“单晶的应力梯度和应力测量”第 138 届 X 射线材料强度委员会研究讨论材料。