押込型セラミックス破壊靱性測定法の改良

压痕式陶瓷断裂韧性测量方法的改进

基本信息

批准号：
63850020
负责人：
布村成具
金额：
$ 4.03万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research
财政年份：
1988
资助国家：
日本
起止时间：
1988 至 1989
项目状态：
已结题

项目摘要

押込み法によるセラミックスの靱性評価は試験片の製作が安価で操作が容易であるためよく用いられている。しかし、原理的にKIアレストを求めていること及び押込み体と試料間の摩擦が影響することなど信頼性に疑問がもたれている。一般的にみて2MPam^<1/2>以下の場合はほぼ正しいとするデ-タがあるが以上では保証が無い。本研究は第2応力の負荷によって摩擦項の補正を行い20MPam^<1/2>以上までその測定範囲を拡大する手法の検討である。第1年度で求められた値の検証には信頼出来るセラミックスの破壊靱性値が必要である。金属ではKICを正しく求めるために疲労予き裂の導入が不可欠であるとされている。しかしセラミックスに疲労予き裂を導入するためには、伝播速度の応力感受指数が20以上と大きいために低荷重負荷を余儀なくされ、所要時間は100時間を越し、実用的でないためほとんど採用されることは無い。本年度は△K逓減型の試験片を考案し、疲労予き裂を効率良く導入する方法を開発した。4アルミナ及びステアタイトを供試材として疲労予き裂の無し、くさびによるき裂導入及び疲労予き裂導入の試験片を用いて破壊靱性試験を行なったところそれらの測定値の間に明らかな違いが認められ2MPam^<1/2>程度の低靱性の場合でも疲労き裂が必要なことが示された。セラミックスの疲労や曲げ強度には水分が関与することが知られている。破壊靱性値に及ぼす大気中の湿度影響はまた知られていなかったが、疲労き裂を導入した試験片を用いることによってその効果が有意であることが示された。この結果としてセラミックス破壊靱性の正確な値を求めるためには、疲労予き裂の導入と湿度の制御が必要と認識された。湿度制御が不十分であった押込み法靱性測定は結果の精度の検討を行なうに至らなかった。

经常使用对陶瓷的韧性评估，因为测试件的生产价格便宜且易于操作。但是，存在一个有关可靠性的问题，例如在原则上寻求Ki Arest和新闻界和样本之间的摩擦。通常，在2MPAM^<1/2>的情况下，有一只飞镖几乎是正确的，但是没有保修。检查了这项研究，以通过第二应力的负载来校正摩擦项，将测量范围纠正为20MPAM^<1/2>或更高。对第一年所需的价值的验证需要可靠的破坏性韧性价值。在金属中，疲劳裂纹的引入是必不可少的，以正确寻求KIC。但是，为了在陶瓷中引入疲劳裂纹，在传播速度下的应力感觉指数高达20或更高，因此强制负载负载，并且需要100多个小时，并且大部分被采用，因为它是不实用。在这个财政年度，我们设计了一个△k形的测试件，并开发了一种有效引入疲劳裂纹的方法。 4使用氧化铝和僵局作为疲劳的样本，没有初步裂缝，婚礼的婚礼，并且使用具有疲劳裂纹衍生的测试片进行了破坏性韧性测试。需要2MPAM^<1/2>低韧性。众所周知，水参与陶瓷的疲劳和弯曲强度。尽管大气中对破坏韧性值的湿度效应也未知，但表明通过使用引入疲劳裂纹的测试片，这种效果很重要。结果，人们认识到，必须引入疲劳裂纹和控制湿度，以寻求陶瓷破坏韧性的准确价值。不足的湿度控制不足，没有检查结果的准确性。