不連続炭素繊維分散SiCマトリックス複合材料のモード_I_破壊挙動の評価

抄録

不連続炭素繊維分散SiCマトリックス複合材料(以下、DCF/SiC複合材料とする)は優れた比強度、比剛性と耐摩耗特性を持つことから輸送用機器のブレーキディスク等への実用化が期待されている。DCF/SiC複合材料の実用化にあたっては、運用時に生じる材料表面の傷や材料内部のクラック先端に生じる応力集中がマクロな特性に及ぼす影響を明らかにする必要がある。これまで、材料組織に対して長いノッチを導入したDCF/SiC複合材料にモード_I_荷重を負荷した時の破壊挙動について調べてきた。その結果、ノッチ付きの試験片から通常の方法で計算される破壊靭性はモノリシックのセラミックに近い値であった。本研究ではミクロな破壊挙動の観察結果から破壊モデルを考察し、DCF/SiCの応力集中源下での破壊を検討することを目的とした。