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圧電特性を利用した自己診断材料の開発

利用压电特性开发自诊断材料

基本信息

批准号：
08750802
负责人：
蔭山健介
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Saitama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750802/
关键词：
圧電 PZT 自己診断材料非破壊評価破壊セラミックス

项目摘要

本研究では、圧電材料として最も代表的なセラミックスであるPZT(Pb(Zr-Ti)03系セラミックス)を用いて、ピッカースインデンテーションにより圧電材料にき裂を導入し、打撃を与えることにより得られる圧電波形と圧電材料の破壊と関係を調べ、そしてき裂の数、大きさ、方向が圧電圧波形に及ぼす影響を調べ、破壊を圧電圧により評価する可能性を探った。その結果、測定した圧電波形の第一ピークと第二ピークの比と圧痕数との間には相関が見られた。また、圧電方向に対して垂直方向に一列に圧痕を導入していった場合と水平方向に圧痕を導入していった場合とでは圧痕数とピーク比の関係は異なっていた。さらに、一列に導入した圧痕の間隔もピーク比に大きな影響を及ぼしており、その間隔が小さいほど圧痕数とピーク比との関係はより明確になった。ピーク比が、圧痕導入により変化する理由として、き裂の発生による応力分布の変化と、き裂の開口による反電場の発生が考えられ、圧電気波形のピーク比は材料内部の微視破壊と密接な関係があると思われる。また、現在SEMによる破面観察、4点曲げ試験によるき裂進展と圧電特性の関係を調べたところ、き裂進展に伴い、ピーク比の単調な変化が認められた。本研究において試作した測定装置は、まだ誤差が大きく、また、き裂が存在するときの圧電圧波形の変化を正確に予測するためには、衝撃荷重下でのき裂の開口、および応力集中を計算しなければならないが、本研究により圧電圧波形の測定により、圧電材料自体の非破壊評価が可能であることが示された。

In this study, the most representative of the high-voltage electrical materials is NSPZT(Pb(Zr-Ti)0 3 series of セラミックス)を using いて, ピッカースインデンテーションにより勧electric material にき cracking を introductionし, The relationship between 撃を and えることによりgets られるvoltage electric waveform and volt electric material の壊とを Adjustment べ, そしてき开のnumber, The large voltage, the direction of the electric voltage waveform, and the influence of the electric voltage are adjusted, and the possibility of breaking the electric voltage is evaluated and explored. The result of the measurement is the correlation between the first voltage waveform and the second voltage waveform and the number of pressure marks and the correlation between them.また、Pressure direction に対してvertical direction にone row にpressure markをinduction していったoccasion とhorizontal direction Introduce the していった occasion to the pressure markをとではpressure mark numberとピーク Ratio no relationshipはdifferentなっていた.さらに, a row of に imports した pressure mark の interval もピーク bigger than にきな influence を and ぼしており, そのinterval が小さいほど姧码とピーク Ratio とのrelations はよりclearになった.ピーク比が, pressure mark introduction により変化するreason として, き crack の発生による応force distribution の変化と, き crack の开户によThe reverse electric field is generated and the voltage waveform is compared with the microscopic break in the material and the close connection is made.また、Now SEM による sectional observation, 4-point qu げ test 験によるき crack progress and pressure electrical characteristics のThe relationship is the same as the relationship, the progress is the same, and the relationship is the same as the relationship. The purpose of this study is to test the measurement device and find that there are large errors and cracks. The correction of the electric pressure waveform is correct and the prediction is correct, and the crack is not cracked under the impact load.の开开、および応综合をcalculationしなければならないが、This research is conducted on electric pressure It is possible to measure the waveform and to evaluate the self-destructive properties of the voltage-containing material.