セラミックスの破壊メカニズムと強度特性向上

セラミックスは、金属材料と比較して耐熱性、高比強度、耐摩耗性など優れた特性を有しています。しかしながら、最大の欠点は、セラミックスは非常に脆いことです。金属材料と類似した考え方ができる場合もありますが、セラミックスならではの強度の考え方・取扱い方があります。 　そこで本講座では金属材料と比較しながらどのように異なるのか、基本的な「セラミックスの破壊と強度特性の考え方」を解説するように構成しました。

1. セラミックスの機械的性質と破壊メカニズム
   1. セラミックス強度信頼性の歴史
   2. 材料力学の基礎とセラミックスの基本的な機械的性質
   3. 破壊メカニズム
      1. 金属材料の塑性降伏条件
      2. セラミックスの破壊原因と破壊条件
   4. 破壊形態
      1. フラクトグラフィ手法
      2. 金属材料の脆性、延性、疲労破壊形態
      3. セラミックスの破壊形態
   5. まとめ
2. 強度試験と強度信頼性評価の基礎
   1. 強度特性試験方法
      1. 引張試験と曲げ試験
      2. 破壊じん性値試験
   2. 強度の取扱い方
      1. ワイブル分布
      2. 強度のワイブル解析方法
   3. 強度信頼性評価の基礎
      1. 強度と寸法効果
      2. 遅れ破壊と疲労強度
   4. まとめ
3. 破壊因子を取り除くためのポイント
   1. セラミックスの信頼性に対する基本的な考え方
   2. 強度特性に及ぼす諸因子の影響
      1. 表面 (加工) 効果と設計因子 (応力集中)
      2. 負荷速度
      3. 環境温度
      4. 試験方法 (応力勾配)
      5. 残留応力
   3. 保証試験
   4. まとめ
• 質疑応答