セラミックスの破壊メカニズムと強度試験・信頼性評価

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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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金属は強く、よく伸びる性質をもつため、突然壊れることはなく、変形や損傷の兆しが現れます。一方、セラミックスは金属と比べて耐熱性や高比強度、耐摩耗性などに優れていますが、非常に脆く、金属のように塑性変形を示さない点が大きな特徴です。そのため、変形や損傷の前ぶれがほとんどなく、破壊は突然起こります。このように、延性をもつ金属とは対照的に、セラミックスには「脆く、伸びない材料」ならではの強度の考え方や取り扱い方があります。  本講座では、金属との比較を通して、セラミックスがどのように強度や破壊挙動を示すのか、そしてどのように評価すればよいのかについて、「セラミックスの破壊と強度信頼性評価の基本」を解説します。

  1. セラミックスの破壊原因と破壊規準
    1. セラミックス強度信頼性評価の歴史
    2. 破壊の原因と破壊規準
      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 (速度・加工キズ) の影響
  3. 強度信頼性評価の基礎
    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. 疲労寿命評価の考え方

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