号数ばね論文集51号（2006年）
ページ数pp.21-25
種類論文
論文名き裂治癒したムライト/炭化ケイ素マルチ複合材の静疲労限度
TitleStatic Fatigue Limit of Crack-Healed Mullite/ SiC Multi-Composite
著者中尾　航1) 中村　潤1) 横内正洋2) 高橋宏治1) 安藤　柱1)
AuthorWataru NAKAO 1) Jun NAKAMURA 1) Masahiro YOKOUCHI 2) Koji TAKAHASHI 1) Kotoji ANDO 1)
抄録"室温および1000 oC から1200 oCのムライト/15 vol%炭化ケイ素ウィスカー/10 vol%炭化ケイ素粒子マルチ複合材の静疲労挙動を調査した． ムライト/炭化ケイ素マルチ複合材は，セラミックスばねとして最も有望な材料である．なぜなら，それは低い弾性率を有するだけでなく，優れた自己き裂治癒能力により高い信頼性も有しているためである．この複合材の高温セラミックスばねとしての有用性を評価するためには，高温における静疲労限度を知ることが重要である． インデンテーション法により導入した予き裂を有するムライト/炭化ケイ素マルチ複合材を大気中，1300 oC 2時間熱処理し，き裂を完全に治癒した．室温および1000 oC から1200 oCの温度で，このき裂治癒材に所定の一定応力を作用したときの破断時間を測定した．得られた結果から，各温度における静疲労限度を決定した． 1000 oC 以下では，静疲労限度は，それぞれの温度の静的曲げ強度と同等であった．一方，1100 oC 以上では，静疲労限度は，静的曲げ強度より小さかった．よって，得られた静疲労限度からムライト/炭化ケイ素マルチ複合材の耐熱限界を1000 oC と決定した．"
Abstract"Static fatigue behavior of mullite/ 15 vol％ SiC whiskers/ 10 vol％ SiC particles multi-composite crack-healed was investigated at room temperature and high temperatures from 1000℃ to 1200℃. The multi-composite is the most candidate material as ceramic spring, because it has low Young’s modulus as well as its reliability is guaranteed by excellent crack-healing ability. For estimating the usefulness of the composite as ceramic spring at high temperature, we must know the static fatigue limit at high temperature. The multi-composite having pre-crack was crack-healed at 1300℃ for 2 h in air. The times to failure were investigated when the crack-healed specimens were applied the elevated tensile stress in air at room temperature and high temperatures from 1000℃ to 1200℃. From the obtained results, the static fatigue limit was determined. Below 1000℃, the static fatigue limit of the composite crack-healed was found to be almost equal to the corresponding bending strength. Alternatively the static fatigue limit of the composite crack-healed was found to have lower value than the corresponding bending strength above 1100℃. Thus, the heat-resistance limit temperature for static fatigue of the multi-composite was determined to be 1000℃."
著者の所属1)横浜国立大学 2)神奈川産業技術総合研究所
Belonging1)Yokohama National University 2)Kanagawa Industrial Technology　Research Institutte
Key WordsCeramic spring, ceramics matrix composite, intelligent material, fracture, oxidation