金属、セラミックス及び複合材料の界面構造と強度

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金属、セラミックス及び複合材料の界面構造と強度

フォーマット:
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
タイトル(他言語):
Interface Structure and Strength of Metals, Ceramics and Composites
責任表示:
吉永 日出男(九州大学・総合理工学研究科・教授)
YOSHINAGA Hideo(九州大学・総合理工学研究科・教授)
本文言語:
日本語
研究期間:
1986-1988
概要(最新報告):
各種材料の界面構造と強度との関係を調べ、以下の成果を得た。 1.拡張粒界:Mo、Si、SiCの双結晶を作製し、MoとSiでは粒界の幅が非常に狭く、粒界強度が対応粒界説に符合する方位依存性を示すのに対し、SiCでは粒界の幅が数nmもあり、強度は方位にほとんど依存しないことを見出した。この事実は粒界構造が原子間結合の性格の相違にはあまり依存せず、接合面の極性に強く依存することを示すものである。助剤を含まない反応焼結Si_3N_4や常圧焼結SiC、B+Cを助剤とした常圧焼結SiC、AlN系サイアロンにもSiC双結晶と同様の幅の広い粒界が観察された。これらの粒界層は高温強度の低下をもたらさないなどのいくつかの傍証により、これらの粒界層は母相とほぼ同組成であると見られることを示し、拡張粒界説を提唱した。 2.複合材料:それぞれ特徴を有する分散強化剤、Ni-SiO_2、Al-Be、Al-Al_6Mn、Al-Mg-Be、Al-Mg-Al_6Mnについて、高温強度に及ぼす粒子形状の効果、転位と粒子の相互作用の観察を行い、Ni-SiO_2では粒子形状の効果が大きいこと、Al系合金では上記相互作用が引力型であることを示した。かつ、この相互作用による強化はボイド強化と同等であること、Al系以外の合金にもこの考え方は適用できることを定量的に示した。また、この相互作用は分散強化材の高温強化には有効であるが積層強化材の高温強化には不利に働くことを理論的に示し、実際、Mo-TiCについてその高温強度が複合則による予測値よりもかなり低下することを明らかにした。さらに、Al-CuAl_2合金について、強度に及ぼすラメラー間隔の効果やコロニーサイズの効果についても明らかにした。 これらの成果を得るに当っては、本研究助成により購入した高分解能電子顕微鏡によるところが大きく、強度チームと電子顕微鏡チームの協力に負うところが大きい。 続きを見る
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