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Fabrication of Ultra-Strong Glasses via Spatiotemporal Dissipative Structure of Singular Stress Field

利用奇异应力场时空耗散结构制造超强玻璃

基本信息

批准号：
21K18837
负责人：
篠崎健二
金额：
$ 4.08万
依托单位：
Osaka University (2022)National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (2021)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

ガラスの理論強度は鋼鉄やエンジニアリングプラスチックなどの他の高強度とされる材料と比べても高く、理論的には高強度である。しかし、実用に供されるガラスの強度はこれより2桁以上低い。この原因は、ガラスが引っ張り応力下で均質な弾性体として振る舞い、ひとたび亀裂が発生してしまうと亀裂先端に応力が集中し、そしてその進展を止める機構が働かないためである。発生応力を低減したり応力集中を抑制すれば、ガラス本来の高い強度に近づけられると期待される。申請研究では脆さの原因である特異応力場を時空間的に分散させ、応力集中による割れが起きにくいガラスの実現を目指す。亀裂先端への応力集中で生じる巨大な応力場を時空間的に散逸させるための新しい高強度ガラスのアプローチを提案し、超高強度ガラスを実現することを目的とする。本年度は、ゾルゲル法を用いての薄膜適応を検討した。従来粉末の焼成であったため粒子サイズや種類の制御性が低かったが、ゾルゲル法などの液相法を適応することでもガラス膜の破壊靭性を高められることを実証した。Ag分散SiO2ガラス膜を形成することに成功し、インデンテーション破壊試験により破壊靭性の向上が見られた。これにより様々な物性、形態の粒子分散で試験を行うための準備ができており、今後様々な組み合わせで材料合成と特性評価を行っていくことができる。また、昨年度に引き続きスパークプラズマ焼結法でのナノ粒子分散ガラス合成も行った。これまでは液相でのコーティングを行っていたが、本年度はスパッタを用いる手法も開発し、より広範の適応可能性がある。また、ナノスクラッチ試験なども行い、耐スクラッチ性などについても検討を行った。

The strength of the theory is higher than that of the material. The strength of the truss is higher than that of the truss. The cause of the disease, the cause The strength is low, the strength is low, the strength is high, the strength is low. Apply for a study on the causes of brittleness, such as the dispersion of time and space, and the concentration of forces. The split tip force is concentrated on the generation of a large amount of energy in time and space. New equipment, high-strength, high-strength, high This year, we will use the thin film method to improve the quality of the film. The powder has been developed into a system of high temperature, low temperature, high temperature, high temperature Ag disperse the SiO2 membrane to form a success, a break, a break, a break in sex, an upward response. In terms of physical properties, morphology, dispersion of particles, preparation of materials, synthesis of materials, properties, properties and properties of materials. Last year, it was introduced that the particles were dispersed and the synthesis was carried out. The operation of the liquid phase is very important, and this year we are going to use the method of communication to make sure that the possibility is high. Please tell me what you want to do, and what you can do about it.