JP2000097834A - セラミックス焼結体の耐熱疲労性テスト方法及びその装置 - Google Patents
セラミックス焼結体の耐熱疲労性テスト方法及びその装置Info
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- JP2000097834A JP2000097834A JP10263825A JP26382598A JP2000097834A JP 2000097834 A JP2000097834 A JP 2000097834A JP 10263825 A JP10263825 A JP 10263825A JP 26382598 A JP26382598 A JP 26382598A JP 2000097834 A JP2000097834 A JP 2000097834A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 繰り返し加熱、冷却を受けるセラミックス焼
結体の耐熱疲労性テストについて熱疲労の経時変化が計
測できる等高精度の測定結果を得ることができると共に
計測操作が簡便になるセラミックス焼結体の耐熱疲労性
テスト方法及びその装置を提供することを目的とする。 【解決手段】一方の面に導電性薄膜を密着させた直方体
状のセラミックス焼結体試験片を、支持部材を介して支
持すると共に該試験片の他方の面を、背後に押圧部材を
当接させて支持されたシート状発熱素子に圧着させる工
程と、前記シート状発熱素子を間欠的に加熱、冷却して
該試験片の変形により前記押圧部材に加わる荷重を計測
すると共に該試験片の亀裂発生による前記導電性薄膜の
導通性を計測する工程と、から成ることを特徴とするセ
ラミックス焼結体の耐熱疲労性テスト方法。
結体の耐熱疲労性テストについて熱疲労の経時変化が計
測できる等高精度の測定結果を得ることができると共に
計測操作が簡便になるセラミックス焼結体の耐熱疲労性
テスト方法及びその装置を提供することを目的とする。 【解決手段】一方の面に導電性薄膜を密着させた直方体
状のセラミックス焼結体試験片を、支持部材を介して支
持すると共に該試験片の他方の面を、背後に押圧部材を
当接させて支持されたシート状発熱素子に圧着させる工
程と、前記シート状発熱素子を間欠的に加熱、冷却して
該試験片の変形により前記押圧部材に加わる荷重を計測
すると共に該試験片の亀裂発生による前記導電性薄膜の
導通性を計測する工程と、から成ることを特徴とするセ
ラミックス焼結体の耐熱疲労性テスト方法。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミックス焼結
体に加熱、冷却による熱応力と熱歪みを与えた際の熱応
力と熱歪みに対するセラミックス焼結体の耐熱疲労性を
テストする方法及びその装置に関する。
体に加熱、冷却による熱応力と熱歪みを与えた際の熱応
力と熱歪みに対するセラミックス焼結体の耐熱疲労性を
テストする方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、セラミックス焼結体の耐熱疲労性
テストは、例えば特開昭６０−２４９０３５号、特開平
７−２００３１号、特開平９−１８９６５１号公報等で
公知にされている。これらは特殊な試験片を流動床を用
いて急熱急冷するもの、あるいは特殊な中空試験片を用
いて高周波加熱と中空試験片の中に水を通して急冷する
もの、又は熱膨張係数の異なる材質からなる拘束治具で
両端を拘束して加熱冷却による熱膨張差で熱応力を強制
負荷するもの等である。
テストは、例えば特開昭６０−２４９０３５号、特開平
７−２００３１号、特開平９−１８９６５１号公報等で
公知にされている。これらは特殊な試験片を流動床を用
いて急熱急冷するもの、あるいは特殊な中空試験片を用
いて高周波加熱と中空試験片の中に水を通して急冷する
もの、又は熱膨張係数の異なる材質からなる拘束治具で
両端を拘束して加熱冷却による熱膨張差で熱応力を強制
負荷するもの等である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記のようなセ
ラミックス焼結体の耐熱疲労性テストは、試験機器およ
び操作が大掛かりで特殊な試験片を準備する必要があっ
た。また熱応力および熱歪みの状態が複雑となり、定量
的な熱疲労性（熱疲労寿命）の評価が難しいという問題
があり、より簡便で精度の高いテストができる方法及び
装置の出現が業界から要請されていた。本発明は上記の
問題に鑑みて成されたもので、繰り返し加熱、冷却を受
けるセラミックス焼結体の耐熱疲労性テストについて熱
疲労の経時変化が計測できる等高精度の測定結果を得る
ことができると共に計測操作が簡便になるセラミックス
焼結体の耐熱疲労性テスト方法及びその装置を提供する
ことを目的とする。
ラミックス焼結体の耐熱疲労性テストは、試験機器およ
び操作が大掛かりで特殊な試験片を準備する必要があっ
た。また熱応力および熱歪みの状態が複雑となり、定量
的な熱疲労性（熱疲労寿命）の評価が難しいという問題
があり、より簡便で精度の高いテストができる方法及び
装置の出現が業界から要請されていた。本発明は上記の
問題に鑑みて成されたもので、繰り返し加熱、冷却を受
けるセラミックス焼結体の耐熱疲労性テストについて熱
疲労の経時変化が計測できる等高精度の測定結果を得る
ことができると共に計測操作が簡便になるセラミックス
焼結体の耐熱疲労性テスト方法及びその装置を提供する
ことを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明におけるセラミックス焼結体の耐熱疲労性テ
スト方法は、一方の面に導電性薄膜を密着させた直方体
状のセラミックス焼結体試験片を、支持部材を介して支
持すると共に該試験片の他方の面を、背後に押圧部材を
当接させて支持されたシート状発熱素子に圧着させる工
程と、前記シート状発熱素子を間欠的に加熱、冷却して
該試験片の変形により前記押圧部材に加わる荷重を計測
すると共に該試験片の亀裂発生による前記導電性薄膜の
導通性を計測する工程と、から成ることを特徴とする。
めに本発明におけるセラミックス焼結体の耐熱疲労性テ
スト方法は、一方の面に導電性薄膜を密着させた直方体
状のセラミックス焼結体試験片を、支持部材を介して支
持すると共に該試験片の他方の面を、背後に押圧部材を
当接させて支持されたシート状発熱素子に圧着させる工
程と、前記シート状発熱素子を間欠的に加熱、冷却して
該試験片の変形により前記押圧部材に加わる荷重を計測
すると共に該試験片の亀裂発生による前記導電性薄膜の
導通性を計測する工程と、から成ることを特徴とする。
【０００５】また本発明におけるセラミックス焼結体の
耐熱疲労性テスト装置は、昇降機を介して昇降可能に設
けた支持テーブルの上部に、その上部中央に凹部を有す
る支持台を設け、該支持台における凹部の左右外側上部
に支持部材を上方に突出させて設けると共に該支持部材
の外側に導通チェック器に接続する導通電極を設け、前
記支持台の上方に、荷重計測器に接続して固定配置され
たロードセルに連結された取付板を配置すると共に該取
付板の下部に前記凹部に対応する押圧部材を設け、該押
圧部材の下部に、電力調整器に接続された電極にその両
端を接続させたシート状発熱素子を接触させて配設した
ことを特徴とするものである。
耐熱疲労性テスト装置は、昇降機を介して昇降可能に設
けた支持テーブルの上部に、その上部中央に凹部を有す
る支持台を設け、該支持台における凹部の左右外側上部
に支持部材を上方に突出させて設けると共に該支持部材
の外側に導通チェック器に接続する導通電極を設け、前
記支持台の上方に、荷重計測器に接続して固定配置され
たロードセルに連結された取付板を配置すると共に該取
付板の下部に前記凹部に対応する押圧部材を設け、該押
圧部材の下部に、電力調整器に接続された電極にその両
端を接続させたシート状発熱素子を接触させて配設した
ことを特徴とするものである。
【０００６】本発明において、セラミックス焼結体試験
片（以下単に試験片という）を直方体状にすることによ
り試験片は、一様な熱流束が形成できると共に加熱によ
る加熱面からの温度勾配が顕著になり、その結果測定値
が精確になる。また電気ヒータとしてのシート状発熱素
子を用いることにより、試験片における加熱すべき表面
を全体的かつほぼ一様に加熱することができるため測定
値が精確になる。さらに試験片の変形による力（荷重）
を検出するため慣用のロードセルを使用でき、繰り返し
急加熱により熱応力の発生変化が読み取れ、熱疲労の進
展度が精確に計測できる。加えて試験片の亀裂の発生を
導電性薄膜の導通性をチェックして容易に検出できるた
め熱疲労の進展速度が精確に評価できる。なおここでセ
ラミックス焼結体とはファインセラミックス、ガラス、
陶磁器、セメント、耐火物等をいう。
片（以下単に試験片という）を直方体状にすることによ
り試験片は、一様な熱流束が形成できると共に加熱によ
る加熱面からの温度勾配が顕著になり、その結果測定値
が精確になる。また電気ヒータとしてのシート状発熱素
子を用いることにより、試験片における加熱すべき表面
を全体的かつほぼ一様に加熱することができるため測定
値が精確になる。さらに試験片の変形による力（荷重）
を検出するため慣用のロードセルを使用でき、繰り返し
急加熱により熱応力の発生変化が読み取れ、熱疲労の進
展度が精確に計測できる。加えて試験片の亀裂の発生を
導電性薄膜の導通性をチェックして容易に検出できるた
め熱疲労の進展速度が精確に評価できる。なおここでセ
ラミックス焼結体とはファインセラミックス、ガラス、
陶磁器、セメント、耐火物等をいう。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて詳しく説明する。基盤１と天井板２とを支柱
３、３により連結した架台４における基盤１には、電動
機５Ａの出力軸の回転運動をねじ機構で直線運動に変換
する電動シリンダ５が昇降機として上向きにして設けら
れている。該電動シリンダ５の作動ロッド６の上端には
支持テーブル７が固着されており、該支持テーブル７の
上部にはその上部中央に凹部８を形成した支持台９が設
けられている。
基づいて詳しく説明する。基盤１と天井板２とを支柱
３、３により連結した架台４における基盤１には、電動
機５Ａの出力軸の回転運動をねじ機構で直線運動に変換
する電動シリンダ５が昇降機として上向きにして設けら
れている。該電動シリンダ５の作動ロッド６の上端には
支持テーブル７が固着されており、該支持テーブル７の
上部にはその上部中央に凹部８を形成した支持台９が設
けられている。
【０００８】該支持台９における凹部８の左右外側上部
には、下面に導電性薄膜素子１０を密着させた直方体状
のセラミックス焼結体試験片Ｔ（以下単に試験片Ｔとい
う）を支持する２個の支持部材１１、１１が所定の間隔
（３０ｍｍ）をおくと共にその上面を支持台９の上面か
ら突出させた状態で設けられている。さらに支持台９に
おける支持部材１１、１１の外側には導通電極１２、１
２が支持部材１１、１１の高さレベルと同じにして取付
けられている。前記試験片Ｔは、幅７．０ｍｍ×長さ４
０ｍｍ×厚さ２０ｍｍの直方体状に成形されたファイン
セラミックス、ガラス、陶磁器、セメント、耐火物等の
下面に導電性薄膜素子１０を焼付けたものである。また
前記支持部材１１、１１は、全体が丸棒状を成し、熱伝
導率が２０〜１Ｗ／ｍＫと小さくかつ熱膨張率も１０〜
０．１×１０−６／℃と小さいセラミックス素材である
ジルコニアあるいは窒化ケイ素が使用されている。
には、下面に導電性薄膜素子１０を密着させた直方体状
のセラミックス焼結体試験片Ｔ（以下単に試験片Ｔとい
う）を支持する２個の支持部材１１、１１が所定の間隔
（３０ｍｍ）をおくと共にその上面を支持台９の上面か
ら突出させた状態で設けられている。さらに支持台９に
おける支持部材１１、１１の外側には導通電極１２、１
２が支持部材１１、１１の高さレベルと同じにして取付
けられている。前記試験片Ｔは、幅７．０ｍｍ×長さ４
０ｍｍ×厚さ２０ｍｍの直方体状に成形されたファイン
セラミックス、ガラス、陶磁器、セメント、耐火物等の
下面に導電性薄膜素子１０を焼付けたものである。また
前記支持部材１１、１１は、全体が丸棒状を成し、熱伝
導率が２０〜１Ｗ／ｍＫと小さくかつ熱膨張率も１０〜
０．１×１０−６／℃と小さいセラミックス素材である
ジルコニアあるいは窒化ケイ素が使用されている。
【０００９】前記架台４における天井板２の下面は、荷
重（反力）検知のためのロードセル１３が固着されてお
り、該ロードセル１３には上部が前記天井板２に対し上
下動可能にして貫通された連結体１４が下方に突出され
て固着されている。該連結体１４の下端には取付板１５
を介して押圧部材１６が取付けられており、該押圧部材
１６も前記支持部材１１と同じく全体が丸棒状を成し、
熱伝導率が２０〜１Ｗ／ｍＫと小さくかつ熱膨張率も１
０〜０．１×１０−６／℃と小さいセラミックス素材で
あるジルコニアあるいは窒化ケイ素が使用されている。
また前記取付板１５の左右両側端面には通電用の電極１
７、１７が下方に突出させて固着されており、該電極１
７、１７間には上面を前記押圧部材１６に接触させたシ
ート状発熱素子１８が接続されている。なおシート状発
熱素子１８は平面状の発熱可能な導電性セラミックス素
材であって材質が窒化物、炭化物、ほう化物またはニク
ロム、ステンレス等耐熱金属素材で構成してある。
重（反力）検知のためのロードセル１３が固着されてお
り、該ロードセル１３には上部が前記天井板２に対し上
下動可能にして貫通された連結体１４が下方に突出され
て固着されている。該連結体１４の下端には取付板１５
を介して押圧部材１６が取付けられており、該押圧部材
１６も前記支持部材１１と同じく全体が丸棒状を成し、
熱伝導率が２０〜１Ｗ／ｍＫと小さくかつ熱膨張率も１
０〜０．１×１０−６／℃と小さいセラミックス素材で
あるジルコニアあるいは窒化ケイ素が使用されている。
また前記取付板１５の左右両側端面には通電用の電極１
７、１７が下方に突出させて固着されており、該電極１
７、１７間には上面を前記押圧部材１６に接触させたシ
ート状発熱素子１８が接続されている。なおシート状発
熱素子１８は平面状の発熱可能な導電性セラミックス素
材であって材質が窒化物、炭化物、ほう化物またはニク
ロム、ステンレス等耐熱金属素材で構成してある。
【００１０】このように構成された装置本体部分の外側
には制御盤１９が設けられていて前記電動シリンダ５の
電動機５Ａは制御盤１９に配設されたドライバ２０に、
また前記導通電極１２，１２は制御盤１９に配設された
導通チェック器２１に、さらに前記通電用の電極１７、
１７は制御盤１９に配設された電力調整器２２を介して
図示されない電源に、また前記ロードセル１３は制御盤
１９に設けられた荷重計測器２３にそれぞれ電気的に接
続されている。
には制御盤１９が設けられていて前記電動シリンダ５の
電動機５Ａは制御盤１９に配設されたドライバ２０に、
また前記導通電極１２，１２は制御盤１９に配設された
導通チェック器２１に、さらに前記通電用の電極１７、
１７は制御盤１９に配設された電力調整器２２を介して
図示されない電源に、また前記ロードセル１３は制御盤
１９に設けられた荷重計測器２３にそれぞれ電気的に接
続されている。
【００１１】次にこのように構成した装置を用いて前記
試験片Ｔによる耐熱疲労性テストの手順について説明す
る。図１の状態は、支持台９の支持部材１１、１１上に
導電性薄膜素子１０を下にして試験片Ｔを載置した後電
動シリンダ５の作動により支持テーブル７及び支持台９
と共に試験片Ｔが上昇され、該試験片Ｔの上面がシート
状発熱素子１８の下面に密着（試験片Ｔの上面が押圧部
材１６にシート状発熱素子１８を介して拘束された状
態）されるまで制御盤１９のドライバ２０によりコント
ロールされて上昇し、停止された状態にある。
試験片Ｔによる耐熱疲労性テストの手順について説明す
る。図１の状態は、支持台９の支持部材１１、１１上に
導電性薄膜素子１０を下にして試験片Ｔを載置した後電
動シリンダ５の作動により支持テーブル７及び支持台９
と共に試験片Ｔが上昇され、該試験片Ｔの上面がシート
状発熱素子１８の下面に密着（試験片Ｔの上面が押圧部
材１６にシート状発熱素子１８を介して拘束された状
態）されるまで制御盤１９のドライバ２０によりコント
ロールされて上昇し、停止された状態にある。
【００１２】この状態で電力調整器２２から予め設定さ
れた低電圧および高電流の条件で電力をフィードバック
制御の下にシート状発熱素子１８に電力供給をしてその
発熱量を制御しながら加熱する熱衝撃操作を６０秒間供
給、６０秒間停止の間歇操作を行う。これに伴い試験片
Ｔは上面だけが加熱され、熱応力が発生して変形しよう
とし、この結果ロードセル１３はその変形に対応した力
（荷重）で押圧され、その信号が荷重計測器２３に送ら
れ、反力として検知されることになる。そしてロードセ
ル１３が検知した反力は経時的に計測され、この計測結
果は図２に示すようになる。また図3は試験片Ｔの上面
温度を制御したもので加熱温度として上限６００℃、下
限１５０℃（冷却）に設定した時の実施例である。さら
に図4はその時の１サイクルでの詳細加熱冷却温度経時
変化と発生する反力（熱応力）、クラック発生有無の検
知結果である。
れた低電圧および高電流の条件で電力をフィードバック
制御の下にシート状発熱素子１８に電力供給をしてその
発熱量を制御しながら加熱する熱衝撃操作を６０秒間供
給、６０秒間停止の間歇操作を行う。これに伴い試験片
Ｔは上面だけが加熱され、熱応力が発生して変形しよう
とし、この結果ロードセル１３はその変形に対応した力
（荷重）で押圧され、その信号が荷重計測器２３に送ら
れ、反力として検知されることになる。そしてロードセ
ル１３が検知した反力は経時的に計測され、この計測結
果は図２に示すようになる。また図3は試験片Ｔの上面
温度を制御したもので加熱温度として上限６００℃、下
限１５０℃（冷却）に設定した時の実施例である。さら
に図4はその時の１サイクルでの詳細加熱冷却温度経時
変化と発生する反力（熱応力）、クラック発生有無の検
知結果である。
【００１３】すなわち繰り返し熱応力が発生すると検出
される反力は小さくなり試験片Ｔの内部に熱歪みによる
亀裂が進展していることが推定される。また試験片Ｔの
導電性薄膜素子１０は最初は導通状態で検出されている
が繰り返し熱応力が発生すると亀裂が進展した時点で試
験片Ｔの導電性薄膜素子１０が断線して電気的導通がな
くなることが検出される。この検出された反力、供給電
力、経過時間、亀裂発生の有無、試験片温度等熱衝撃に
係わる計測データを用いることにより試験片Ｔの熱応力
について解析することができる。なお上記実施例では一
定時間加熱冷却を行ったが試験片Ｔの加熱面の温度を制
御して所定反力になるように加熱冷却してもよい。
される反力は小さくなり試験片Ｔの内部に熱歪みによる
亀裂が進展していることが推定される。また試験片Ｔの
導電性薄膜素子１０は最初は導通状態で検出されている
が繰り返し熱応力が発生すると亀裂が進展した時点で試
験片Ｔの導電性薄膜素子１０が断線して電気的導通がな
くなることが検出される。この検出された反力、供給電
力、経過時間、亀裂発生の有無、試験片温度等熱衝撃に
係わる計測データを用いることにより試験片Ｔの熱応力
について解析することができる。なお上記実施例では一
定時間加熱冷却を行ったが試験片Ｔの加熱面の温度を制
御して所定反力になるように加熱冷却してもよい。
【００１４】なお上記の実施の形態では試験片Ｔを支持
部材１１、１１および押圧部材１６とで予め拘束してか
らシート状発熱素子１８に通電して熱衝撃を与えている
がこれに限定することなく予めシート状発熱素子１８に
通電してシート状発熱素子１８を発熱させた後試験片Ｔ
上面に接触させて急加熱するようにしてもよい。さらに
試験片Ｔは破壊起点支持面を導電性薄膜１０側になるよ
うに３点で拘束しているがこれに限定されるものではな
く４点支持で拘束してもよい。また支持部材１１、１１
を試験片Ｔの下側にし、押圧部材１６を試験片Ｔの上側
に配置したがこの配置を１８０度回転させて上下逆にし
たり、９０度回転して試験片Ｔを立てた状態にしても同
様の作用効果が得られる。さらに上記テストは大気条件
で行ったが雰囲気を真空にすることにより対流伝熱が省
略でき、より高精度の計測が可能になる。また加熱衝撃
は加熱だけを制御し、冷却は自然放熱により行っている
が強制的に冷却をする手段を用いれば繰り返し熱サイク
ルを短くでき効率がよくなる。
部材１１、１１および押圧部材１６とで予め拘束してか
らシート状発熱素子１８に通電して熱衝撃を与えている
がこれに限定することなく予めシート状発熱素子１８に
通電してシート状発熱素子１８を発熱させた後試験片Ｔ
上面に接触させて急加熱するようにしてもよい。さらに
試験片Ｔは破壊起点支持面を導電性薄膜１０側になるよ
うに３点で拘束しているがこれに限定されるものではな
く４点支持で拘束してもよい。また支持部材１１、１１
を試験片Ｔの下側にし、押圧部材１６を試験片Ｔの上側
に配置したがこの配置を１８０度回転させて上下逆にし
たり、９０度回転して試験片Ｔを立てた状態にしても同
様の作用効果が得られる。さらに上記テストは大気条件
で行ったが雰囲気を真空にすることにより対流伝熱が省
略でき、より高精度の計測が可能になる。また加熱衝撃
は加熱だけを制御し、冷却は自然放熱により行っている
が強制的に冷却をする手段を用いれば繰り返し熱サイク
ルを短くでき効率がよくなる。
【００１５】
【発明の効果】本発明は、上記の説明から明らかなよう
に、一方の面に導電性薄膜を密着させた直方体状のセラ
ミックス焼結体試験片を、支持部材を介して支持すると
共に該試験片の他方の面を、背後に押圧部材を当接させ
て支持されたシート状発熱素子に圧着させる工程と、前
記シート状発熱素子を間欠的に加熱、冷却して該試験片
の変形により前記押圧部材に加わる荷重を計測すると共
に該試験片の亀裂発生による前記導電性薄膜の導通性を
計測する工程と、から成るものであるから、従来のこの
種セラミックス焼結体の耐熱疲労性テストに比べて試験
片は一様の熱流束が形成でき、また加熱による加熱面か
らの温度勾配が顕著になり、しかも電気ヒータとしてシ
ート状発熱素子を用いることにより試験片における加熱
すべき表面を全体的かつほぼ一様に加熱することがで
き、さらに試験片の変形による力（荷重）を検出するた
め慣用のロードセルを使用でき、このため測定値が精確
になり試験片の亀裂発生を電気的導通性のチェックによ
り同時に検出するため熱疲労の進展度を精確に評価でき
る。この結果熱応力および熱歪みを受けた試験片の耐熱
疲労性について高精度の測定結果が得られる上に計測操
作が簡便になる等優れた効果がある。
に、一方の面に導電性薄膜を密着させた直方体状のセラ
ミックス焼結体試験片を、支持部材を介して支持すると
共に該試験片の他方の面を、背後に押圧部材を当接させ
て支持されたシート状発熱素子に圧着させる工程と、前
記シート状発熱素子を間欠的に加熱、冷却して該試験片
の変形により前記押圧部材に加わる荷重を計測すると共
に該試験片の亀裂発生による前記導電性薄膜の導通性を
計測する工程と、から成るものであるから、従来のこの
種セラミックス焼結体の耐熱疲労性テストに比べて試験
片は一様の熱流束が形成でき、また加熱による加熱面か
らの温度勾配が顕著になり、しかも電気ヒータとしてシ
ート状発熱素子を用いることにより試験片における加熱
すべき表面を全体的かつほぼ一様に加熱することがで
き、さらに試験片の変形による力（荷重）を検出するた
め慣用のロードセルを使用でき、このため測定値が精確
になり試験片の亀裂発生を電気的導通性のチェックによ
り同時に検出するため熱疲労の進展度を精確に評価でき
る。この結果熱応力および熱歪みを受けた試験片の耐熱
疲労性について高精度の測定結果が得られる上に計測操
作が簡便になる等優れた効果がある。
【図１】本発明の実施の形態を示す全体構成正面図であ
る。
る。
【図２】セラミックス焼結体試験片の耐熱疲労性テスト
についての経時的測定結果を示すグラフである。
についての経時的測定結果を示すグラフである。
【図3】セラミックス焼結体試験片の上面温度を制御し
た熱疲労試験についての経時的測定結果を示すグラフで
ある。
た熱疲労試験についての経時的測定結果を示すグラフで
ある。
【図4】セラミックス焼結体試験片の熱疲労試験サイク
ルデータを示すグラフである。
ルデータを示すグラフである。
５ 電動シリンダ ５Ａ 電動機 ７ 支持テーブル ８ 凹部 ９ 支持台 １０ 導電性薄膜 １１ 支持部材 １２ 導通電極 １３ ロードセル １６ 押圧部材 １７ 電極 １８ シート状発熱素子 ２０ ドライバ ２１ 導通チェック器 ２２ 電力調整器 ２３ 荷重計測器 Ｔ セラミックス焼結体試験片
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G061 AC09 BA20 CA05 CB03 EA01 EA10 EB05 EC07
Claims (7)
- 【請求項１】一方の面に導電性薄膜を密着させた直方体
状のセラミックス焼結体試験片を、支持部材を介して支
持すると共に該試験片の他方の面を、背後に押圧部材を
当接させて支持されたシート状発熱素子に圧着させる工
程と、前記シート状発熱素子を間欠的に加熱、冷却して
該試験片の変形により前記押圧部材に加わる荷重を計測
すると共に該試験片の亀裂発生による前記導電性薄膜の
導通性を計測する工程と、から成ることを特徴とするセ
ラミックス焼結体の耐熱疲労性テスト方法。 - 【請求項２】前記試験片は、密着させた前記導電性薄膜
側を複数の支持部材を介して支持すると共に反対側のシ
ート状発熱素子背後を1個の押圧部材に当接させて該試
験片の破壊起点支持面を導電性薄膜側にすることを特徴
とする請求項１記載のセラミックス焼結体の耐熱疲労性
テスト方法。 - 【請求項３】昇降機を介して昇降可能に設けた支持テー
ブル７の上部に、その上部中央に凹部８を有する支持台
９を設け、該支持台９における凹部８の左右外側上部に
支持部材１１、１１を上方に突出させて設けると共に該
支持部材１１、１１の外側に導通チェック器２１に接続
する導通電極１２、１２を設け、前記支持台９の上方
に、荷重計測器２３に接続して固定配置されたロードセ
ル１３に連結された取付板１５を配置すると共に該取付
板１５の下部に前記凹部８に対応する押圧部材１６を設
け、該押圧部材１６の下部に、電力調整器２２に接続さ
れた電極１７、１７にその両端を接続させたシート状発
熱素子１８を接触させて配設したことを特徴とするセラ
ミックス焼結体の耐熱疲労性テスト装置。 - 【請求項４】 前記支持部材１１、１１が熱伝導率２０
〜１Ｗ／ｍＫ、熱膨張率１０〜０．１×１０−６／℃の
セラミックス素材であることを特徴とする請求項３記載
のセラミックス焼結体の耐熱疲労性テスト装置。 - 【請求項５】前記シート状発熱素子１８が平面状の発熱
可能な導電性セラミックス素材であって、材質が窒化
物、炭化物、ほう化物またはニクロム、ステンレス等よ
り成る耐熱金属素材であることを特徴とする請求項３又
は４記載のセラミックス焼結体の耐熱疲労性テスト装
置。 - 【請求項６】前記電力調整器２２が低電圧および高電流
の条件で電力をフィードバック制御の下に供給してその
発熱量を制御するものであることを特徴とする請求項
３、４又は５記載のセラミックス焼結体の耐熱疲労性テ
スト装置。 - 【請求項７】前記昇降機がドライバ２０に接続された電
動機５Ａの出力軸の回転運動をねじ機構で直線運動に変
換する電動シリンダ５であることを特徴とする請求項
３、４、５又は６記載のセラミックス焼結体の耐熱疲労
性テスト装置。
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| JP26382598A JP3508991B2 (ja) | 1998-09-18 | 1998-09-18 | セラミックス焼結体の耐熱疲労性テスト方法及びその装置 |
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|---|---|---|---|---|
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1998
- 1998-09-18 JP JP26382598A patent/JP3508991B2/ja not_active Expired - Fee Related
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