ガラスの機械物性・破壊の基礎と強度測定法、強化手法

ガラスは、その組成や構造を変えることにより種々の希望する特性を容易に得ることができる有用な材料ですが、脆性破壊を示す代表的な材料でもあります。このため、強度に対する信頼性は決して高くはありません。ガラスの破壊現象を理解し、安全性や信頼性を向上させることができれば、ガラスの用途を大きく広げることができますし、製造歩留の向上等の生産性も大いに上げることができます。 　ガラスとはどのようなものか、破壊に対してはどのように考えるべきか、このような疑問に対し、破壊の基礎的要素から分かりやすく解説します。また、反力試験法やQuasi – static試験法等の新しい概念を含めた強度測定方法、Caustics法や光弾性法等の破壊解析手法、近年着目されているセキュリティレベルの試験方法も紹介します。さらに、ガラスの強度を高めるにはどのような手法があるのか、熱強化ガラスや化学強化ガラスの主な特徴とその方法を説明します。これらの知識は、ガラスの研究・開発のみではなく、ガラスを製造する上でも大いに役立つことでしょう。

1. ガラスと破壊の基礎
   1. 板ガラスの主な長所と短所
   2. ガラスの破壊と表面欠陥
   3. ガラスの破壊モード
   4. 圧縮応力と引張応力
   5. ガラス組成
   6. 反射波の影響
   7. 衝撃波
2. ガラス強度測定法
   1. ガラス強度測定の基礎
   2. 曲げ強度
      • 4点曲げ法
      • 3点曲げ法
      • 同心円負荷曲げ法
   3. 衝撃強度
      • ボールテスト
      • ショットバッグテスト
      • シャルピー衝撃試験
   4. 熱的破壊強度
      • 熱割れ試験
      • 水中投下法
   5. 新しい強度測定法
      • 反力試験法
      • Quasi-static試験法
   6. セキュリティレベルの強度測定法
      • 台風災害
      • 爆発災害
   7. 破壊の解析手法
      • Caustics法
      • 動的光弾性法
3. 強化ガラスと強化方法
   1. 強化ガラスとガラスの表面欠陥
   2. 熱強化ガラスとその強化メカニズム
   3. 熱強化ガラスの製造と問題点
   4. 熱強化ガラスのクラック伝播と分岐
   5. 化学強化ガラスとその強化メカニズム
   6. 化学強化ガラスの製造と問題点
• 質疑応答