セラミックスの破壊機構と強度評価

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本セミナーでは、金属材料より優れた耐熱性、高比強度、耐摩耗性を持つセラミックス材料について取り上げ、セラミックスの基礎から、破壊メカニズムと対策、強度試験、信頼性評価について詳解いたします。

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開催予定

プログラム

第1部 セラミックスの破壊メカニズムと強度信頼性評価

(2023年10月11日 10:00〜15:00) (途中 昼休みを含みます)

 金属は、強く、よく伸びる性質を有しているため、突然壊れることはなく、変形や損傷の徴候がみられます。一方でセラミックスは、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、非常に脆く、金属のように伸びないためにその変形や損傷の徴候が見られず、突然、脆性的に破壊します。このように金属とは対照的である、脆く伸びない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。  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、「セラミックスの破壊と強度信頼性評価の基礎」を解説するように構成しました。

  1. セラミックスの特徴〜破壊原因と破壊規準〜
    1. 強度信頼性の歴史
    2. 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
    3. 破壊形態
  2. 強度試験
    1. 引張試験の問題点
    2. 曲げ試験と破壊靭性値試験
    3. 強度特性に及ぼす諸因子の影響
  3. 強度の統計的取扱い方
    1. ワイブル分布
    2. ワイブル解析方法と強度解析事例
    3. 強度に及ぼす寸法効果の評価法
  4. 強度信頼性評価の基礎
    1. 疲労寿命評価の基礎
      1. 金属材料の疲労
      2. セラミックスの疲労
    2. 基本的な構造強度設計法の考え方

第2部 AIを用いた窒化ケイ素の破壊靭性予測

(2023年10月11日 15:15〜16:45)

 窒化ケイ素セラミックの微細組織と物性 (破壊靭性、強度、熱伝導率、耐電圧) との関係を具体例を挙げながら紹介する。またAIを活用した組織像から破壊靭性や強度の予測事例を紹介する。

  1. 絶縁放熱基板としての窒化ケイ素セラミックス
    1. ニーズと要求特性
    2. これまでの研究動向
  2. 窒化ケイ素セラミックスの微細組織と特性との関係性
    1. 機械的特性 (強度、破壊靭性)
    2. 熱伝導率
    3. 耐電圧
  3. AIを用いた微細組織からの特性予測と画像生成
    1. 破壊靭性の予測
    2. 破壊靭性と強度の予測
    3. 破壊靭性値から組織画像の生成
  4. まとめ

受講料

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