セラミックスの破壊メカニズムと強度信頼性評価

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く、またその強度は非常にばらつきが大きいことです。 　本講座では金属材料と比較しながらどのように強度や壊れ方が異なり、扱えばよいのか、基本的な「セラミックスの破壊と強度信頼性評価の基礎的な考え方」を解説するように構成しました。理解を深めるために実験データに基づくExcelによる強度解析の演習も行います。

1. セラミックスの特徴～機械的性質と破壊形態～
   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
2. 強度試験と強度の統計的な取扱い方
   1. 強度試験方法
      1. 引張試験と試験上の課題
      2. 曲げ試験と曲げ応力解析
      3. 破壊じん性値試験
   2. 強度の統計的な取扱い方
      1. ワイブル分布
      2. 強度のワイブル解析方法
      3. Excelを用いた強度解析の演習
3. 強度信頼性評価の基礎と強度特性に及ぼす諸因子の影響
   1. セラミックス強度と寸法効果
      1. 強度と寸法との関係
      2. 強度と寸法効果の統計的取扱い
   2. 疲労強度評価の基礎
      1. 金属材料の疲労強度
         1. 疲労機構
         2. S – N線図とパリス則による寿命予測
      2. セラミックスの疲労強度
         1. 疲労機構
         2. S – N線図、S – T線図と安定き裂成長則による寿命予測
         3. 疲労強度の統計的取扱い
   3. 強度特性に及ぼす諸因子の影響
      1. セラミックスの信頼性に対する基本的な考え方
      2. 表面効果・設計因子・負荷速度・環境温度・試験方法の影
• 質疑応答