JPH0566186A - 曲げ強度試験機用治具 - Google Patents
曲げ強度試験機用治具Info
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- JPH0566186A JPH0566186A JP4704891A JP4704891A JPH0566186A JP H0566186 A JPH0566186 A JP H0566186A JP 4704891 A JP4704891 A JP 4704891A JP 4704891 A JP4704891 A JP 4704891A JP H0566186 A JPH0566186 A JP H0566186A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/38—Concrete; Lime; Mortar; Gypsum; Bricks; Ceramics; Glass
- G01N33/388—Ceramics
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来の室温用の曲げ強度試験機でも、高温で
の曲げ強度試験が容易に行なえるようにした曲げ強度試
験機用治具を提供する。 【構成】 試験片を収容するための収容部を内部に形成
した治具本体とこの治具本体の収容部の開口を閉塞する
ための断熱蓋とからなる。治具本体中の収容部近傍にヒ
ータを出し入れ自在に収容するための孔を設け、収容部
内に試験片を測定状態に支持するための下部支点を設け
た。断熱蓋における収容部の開口と対応する箇所にクロ
スヘッドを進退させるためのクロスヘッド用孔を設け
た。また、治具本体、下部支点および断熱蓋をセラミッ
クスから形成した。
の曲げ強度試験が容易に行なえるようにした曲げ強度試
験機用治具を提供する。 【構成】 試験片を収容するための収容部を内部に形成
した治具本体とこの治具本体の収容部の開口を閉塞する
ための断熱蓋とからなる。治具本体中の収容部近傍にヒ
ータを出し入れ自在に収容するための孔を設け、収容部
内に試験片を測定状態に支持するための下部支点を設け
た。断熱蓋における収容部の開口と対応する箇所にクロ
スヘッドを進退させるためのクロスヘッド用孔を設け
た。また、治具本体、下部支点および断熱蓋をセラミッ
クスから形成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、曲げ強度試験機に用い
られて試験片を収容するための治具に係り、詳しくは高
温曲げ強度を容易に行なえるようにした曲げ強度試験機
用治具に関する。
られて試験片を収容するための治具に係り、詳しくは高
温曲げ強度を容易に行なえるようにした曲げ強度試験機
用治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、新素材の開発が進むなかで、セラ
ミックス材料も種々の物性を有するものが開発され、多
くの用途に用いられている。このようなセラミックスに
あっては、特に構造用セラミックス材料の場合種々の物
性の中でも曲げ強度が極めて重要な特性の一つとなって
おり、研究開発においてだけでなく、実際に利用される
ときにも必ず測定される物性となっている。ところで、
従来セラミックス材料の曲げ強度を測定するためには、
例えば図４に示すような室温用の曲げ強度試験機１が用
いられている。この曲げ強度試験機１は、試料容器２に
試験片を入れ、加圧クロスヘッド３を下降させて該クロ
スヘッド３の下端部で試験片を押圧し、試験片が破壊さ
れた時の応力などを調べるのものである。
ミックス材料も種々の物性を有するものが開発され、多
くの用途に用いられている。このようなセラミックスに
あっては、特に構造用セラミックス材料の場合種々の物
性の中でも曲げ強度が極めて重要な特性の一つとなって
おり、研究開発においてだけでなく、実際に利用される
ときにも必ず測定される物性となっている。ところで、
従来セラミックス材料の曲げ強度を測定するためには、
例えば図４に示すような室温用の曲げ強度試験機１が用
いられている。この曲げ強度試験機１は、試料容器２に
試験片を入れ、加圧クロスヘッド３を下降させて該クロ
スヘッド３の下端部で試験片を押圧し、試験片が破壊さ
れた時の応力などを調べるのものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
曲げ強度試験機にあっては以下に述べる不都合がある。
近時セラミックス材料にあっては、これを内燃機関など
の高温で使用する機械部品に用い、機械部品の耐熱性を
向上させようという試みがなされている。そのため、こ
のような部品に用いられるセラミックス材料にあって
は、室温における曲げ強度だけでなく高温における曲げ
強度も重要な物性となり、高温曲げ強度の測定が必須と
なっているのである。ところが、従来の高温曲げ強度試
験機は図４に示したような室温用の曲げ強度試験機に比
べ高価であり、また従来の高温曲げ強度試験機ではその
可動部分全体、すなわち試験片を収容する容器だけでな
くクロスヘッド等もを電気炉で覆うため装置全体が大型
となり、設地面積も大きくなるといった不都合がある。
曲げ強度試験機にあっては以下に述べる不都合がある。
近時セラミックス材料にあっては、これを内燃機関など
の高温で使用する機械部品に用い、機械部品の耐熱性を
向上させようという試みがなされている。そのため、こ
のような部品に用いられるセラミックス材料にあって
は、室温における曲げ強度だけでなく高温における曲げ
強度も重要な物性となり、高温曲げ強度の測定が必須と
なっているのである。ところが、従来の高温曲げ強度試
験機は図４に示したような室温用の曲げ強度試験機に比
べ高価であり、また従来の高温曲げ強度試験機ではその
可動部分全体、すなわち試験片を収容する容器だけでな
くクロスヘッド等もを電気炉で覆うため装置全体が大型
となり、設地面積も大きくなるといった不都合がある。
【０００４】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、従来の室温用の曲げ強度
試験機でも、高温での曲げ強度試験が容易に行なえるよ
うにした曲げ強度試験機用治具を提供することにある。
で、その目的とするところは、従来の室温用の曲げ強度
試験機でも、高温での曲げ強度試験が容易に行なえるよ
うにした曲げ強度試験機用治具を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の曲げ試験機用治
具では、試験片を収容するための収容部を内部に形成し
た治具本体とこの治具本体の収容部の開口を閉塞するた
めの断熱蓋とからなり、前記治具本体中の収容部近傍に
ヒータを出し入れ自在に収容するための孔を設け、前記
収容部内に試験片を測定状態に支持するための下部支点
を設け、前記断熱蓋における収容部の開口と対応する箇
所にクロスヘッドを進退させるためのクロスヘッド用孔
を設け、かつ前記治具本体、下部支点および断熱蓋をセ
ラミックスから形成したことを前記課題の解決手段とし
た。
具では、試験片を収容するための収容部を内部に形成し
た治具本体とこの治具本体の収容部の開口を閉塞するた
めの断熱蓋とからなり、前記治具本体中の収容部近傍に
ヒータを出し入れ自在に収容するための孔を設け、前記
収容部内に試験片を測定状態に支持するための下部支点
を設け、前記断熱蓋における収容部の開口と対応する箇
所にクロスヘッドを進退させるためのクロスヘッド用孔
を設け、かつ前記治具本体、下部支点および断熱蓋をセ
ラミックスから形成したことを前記課題の解決手段とし
た。
【０００６】
【作用】本発明における曲げ強度試験機用治具によれ
ば、試験片を収容する治具本体とその断熱蓋とをセラミ
ックスで形成したので、収容部内が外気と断熱された恒
温室となる。そして、孔内にヒータを入れてこれに通電
することにより、収容部内が外気に影響されることなく
所望する温度（高温）になることから、これを従来の室
温用曲げ強度試験機に用いることにより、室温用曲げ強
度試験機による高温での曲げ強度試験が可能になる。
ば、試験片を収容する治具本体とその断熱蓋とをセラミ
ックスで形成したので、収容部内が外気と断熱された恒
温室となる。そして、孔内にヒータを入れてこれに通電
することにより、収容部内が外気に影響されることなく
所望する温度（高温）になることから、これを従来の室
温用曲げ強度試験機に用いることにより、室温用曲げ強
度試験機による高温での曲げ強度試験が可能になる。
【０００７】
【実施例】図１ないし図３は本発明の曲げ強度試験機用
治具の一実施例を示す図であり、これらの図において符
号１０は曲げ強度試験用治具（以下、治具と略称す
る。）である。この治具１０は、試験片を収容するため
の直方体状の治具本体１１と、治具本体１１に被着され
る断熱蓋１２とからなるもので、全体がセラミックスか
ら形成されたものである。ここで、治具本体１１を形成
するセラミックスとしては、後述するようにヒータを収
容した際該ヒータの熱を効果的に試験片に伝えること、
および耐熱性に優れていることが必須となるため、公知
のセラミックスが使用されるが、好ましくは熱伝導性が
よくかつ耐クリープ性、耐熱衝撃性にも優れている窒化
硅素（Ｓｉ3Ｎ4）や炭化硅素（ＳｉＣ）等の非酸化物系
のものが用いられる。
治具の一実施例を示す図であり、これらの図において符
号１０は曲げ強度試験用治具（以下、治具と略称す
る。）である。この治具１０は、試験片を収容するため
の直方体状の治具本体１１と、治具本体１１に被着され
る断熱蓋１２とからなるもので、全体がセラミックスか
ら形成されたものである。ここで、治具本体１１を形成
するセラミックスとしては、後述するようにヒータを収
容した際該ヒータの熱を効果的に試験片に伝えること、
および耐熱性に優れていることが必須となるため、公知
のセラミックスが使用されるが、好ましくは熱伝導性が
よくかつ耐クリープ性、耐熱衝撃性にも優れている窒化
硅素（Ｓｉ3Ｎ4）や炭化硅素（ＳｉＣ）等の非酸化物系
のものが用いられる。
【０００８】前記治具本体１１には、その長手方向に沿
って長穴状の収容部１３が形成されており、さらにこの
収容部１３の近傍にはヒータを出し入れ自在に収容する
ための孔１４が複数形成されている。収容部１３は、長
方形状の開口部を有するもので、図２に示すようにその
内部底面の両側にそれぞれ凹部１５,１５を形成したも
のである。また、この収容部１３内には温度センサ（図
示略）が設けられており、収容部１３内の温度が検出で
きるようになっている。
って長穴状の収容部１３が形成されており、さらにこの
収容部１３の近傍にはヒータを出し入れ自在に収容する
ための孔１４が複数形成されている。収容部１３は、長
方形状の開口部を有するもので、図２に示すようにその
内部底面の両側にそれぞれ凹部１５,１５を形成したも
のである。また、この収容部１３内には温度センサ（図
示略）が設けられており、収容部１３内の温度が検出で
きるようになっている。
【０００９】凹部１５,１５には、それぞれ試験片Ｐを
測定状態に支持するための丸棒状の下部支点１６が設け
られている。これら下部支点１６,１６は、ともに収容
部１３の長手方向と直交する方向に配置されたもので、
曲げ試験中において動かないよう凹部１５内で安定した
状態に固定されたものである。なお、これら下部支点１
６,１６についても、前記治具本体１１および断熱蓋１
２と同様のセラミックス材料が用いられるのはもちろん
である。
測定状態に支持するための丸棒状の下部支点１６が設け
られている。これら下部支点１６,１６は、ともに収容
部１３の長手方向と直交する方向に配置されたもので、
曲げ試験中において動かないよう凹部１５内で安定した
状態に固定されたものである。なお、これら下部支点１
６,１６についても、前記治具本体１１および断熱蓋１
２と同様のセラミックス材料が用いられるのはもちろん
である。
【００１０】孔１４…は、図１中二点鎖線で示すように
コイル状あるいは棒状などのヒータ１７を収容するため
のもので、図３に示すように収容部１３の近傍にその長
さ方向に沿って並行して配置され、かつ治具本体１１の
両側面間を貫通して形成されたものである。そして、こ
のように孔１４…が収容部１３近傍に配置されているこ
とから、各孔１４内にヒータ１７がそれぞれ収容され、
ヒータ１７に通電されることにより、ヒータ１７からの
熱が収容部１３内に短時間で伝わり、これによって収容
部１３内が所望する温度に高められるのである。なお、
孔１４内に収容されるヒータ１７としては、例えば電熱
用ニッケルクロム線や電熱用鉄クロム線などのような抵
抗発熱体が好適に用いられる。
コイル状あるいは棒状などのヒータ１７を収容するため
のもので、図３に示すように収容部１３の近傍にその長
さ方向に沿って並行して配置され、かつ治具本体１１の
両側面間を貫通して形成されたものである。そして、こ
のように孔１４…が収容部１３近傍に配置されているこ
とから、各孔１４内にヒータ１７がそれぞれ収容され、
ヒータ１７に通電されることにより、ヒータ１７からの
熱が収容部１３内に短時間で伝わり、これによって収容
部１３内が所望する温度に高められるのである。なお、
孔１４内に収容されるヒータ１７としては、例えば電熱
用ニッケルクロム線や電熱用鉄クロム線などのような抵
抗発熱体が好適に用いられる。
【００１１】断熱蓋１２は、図１に示すように治具本体
１１における収容部１３の開口部側の面を覆い、これに
より収容部１３内を外気から遮断するためのもので、前
記収容部１３の開口部中央と対応する箇所にクロスヘッ
ドを進退させるためのクロスヘッド用孔１８を形成した
ものである。クロスヘッド用孔１８は、曲げ試験機のク
ロスヘッド下端部を案内してこれを収容部１３内の試験
片に当接させるためのもので、その開口形状については
任意であるが、収容部１３内と外気との流通を極力避け
るためクロスヘッド下端部の横断面形状より僅かに大き
い形状のものが望ましい。
１１における収容部１３の開口部側の面を覆い、これに
より収容部１３内を外気から遮断するためのもので、前
記収容部１３の開口部中央と対応する箇所にクロスヘッ
ドを進退させるためのクロスヘッド用孔１８を形成した
ものである。クロスヘッド用孔１８は、曲げ試験機のク
ロスヘッド下端部を案内してこれを収容部１３内の試験
片に当接させるためのもので、その開口形状については
任意であるが、収容部１３内と外気との流通を極力避け
るためクロスヘッド下端部の横断面形状より僅かに大き
い形状のものが望ましい。
【００１２】また、この断熱蓋１２の前記孔１４…開口
部と対応する側の側壁部１９,１９には、孔１４…にヒ
ータ１７…を入れた際ヒータ１７…の端部（引き出し
部）を引き出すための切り欠き２０,２０がそれぞれ形
成されている。なお、このような治具１０のうち治具本
体１１を製造するには、焼結以前に孔１４…を形成して
おいてもよく、また孔１４…に沿って縦に三分割したも
のを用意し、これらを接合することによって治具本体１
１としてもよい。ここで、三分割したものを接合する場
合には、接合部分にも十分な耐熱性を付与するのは言う
までもない。
部と対応する側の側壁部１９,１９には、孔１４…にヒ
ータ１７…を入れた際ヒータ１７…の端部（引き出し
部）を引き出すための切り欠き２０,２０がそれぞれ形
成されている。なお、このような治具１０のうち治具本
体１１を製造するには、焼結以前に孔１４…を形成して
おいてもよく、また孔１４…に沿って縦に三分割したも
のを用意し、これらを接合することによって治具本体１
１としてもよい。ここで、三分割したものを接合する場
合には、接合部分にも十分な耐熱性を付与するのは言う
までもない。
【００１３】次に、このような構成の治具１０の使用方
法について説明する。まず、図１中二点鎖線で示すよう
に治具本体１１の孔１４…内にそれぞれヒータ１７を入
れておき、その状態で図４に示すように試料容器２の位
置に適宜な断熱材（図示略）を介して治具本体１１を置
く。
法について説明する。まず、図１中二点鎖線で示すよう
に治具本体１１の孔１４…内にそれぞれヒータ１７を入
れておき、その状態で図４に示すように試料容器２の位
置に適宜な断熱材（図示略）を介して治具本体１１を置
く。
【００１４】次に、治具本体１１収容部１３内の下部支
点１６,１６上に試験片をセットし、断熱蓋１２を治具
本体１１に被せる。この場合に、治具１０を曲げ強度試
験機１の加圧クロスヘッド３の直下に配置し、予め加圧
クロスヘッド３の下端部を断熱蓋１２のクロスヘッド用
孔１８内に進入させておく。そして、ヒータ１７…に通
電して収容部１３内を所望する試験温度、例えば７００
℃まで上げる。次いで、加圧クロスヘッド３を下降させ
てこれで試験片Ｐを押圧し、その高温曲げ強度を測定す
る。その後、ヒータ１７への通電を停止して加圧クロス
ヘッド３を上昇させ、測定を終了する。
点１６,１６上に試験片をセットし、断熱蓋１２を治具
本体１１に被せる。この場合に、治具１０を曲げ強度試
験機１の加圧クロスヘッド３の直下に配置し、予め加圧
クロスヘッド３の下端部を断熱蓋１２のクロスヘッド用
孔１８内に進入させておく。そして、ヒータ１７…に通
電して収容部１３内を所望する試験温度、例えば７００
℃まで上げる。次いで、加圧クロスヘッド３を下降させ
てこれで試験片Ｐを押圧し、その高温曲げ強度を測定す
る。その後、ヒータ１７への通電を停止して加圧クロス
ヘッド３を上昇させ、測定を終了する。
【００１５】このような治具１０にあっては、孔１４…
内にそれぞれヒータ１７…を入れてこれに通電すること
により、収容部１３内を所望する温度に高めることがで
き、よってこれを従来の室温用曲げ強度試験機１に用い
ることにより、室温用曲げ強度試験機１による高温での
曲げ強度試験を容易に行なうことができる。
内にそれぞれヒータ１７…を入れてこれに通電すること
により、収容部１３内を所望する温度に高めることがで
き、よってこれを従来の室温用曲げ強度試験機１に用い
ることにより、室温用曲げ強度試験機１による高温での
曲げ強度試験を容易に行なうことができる。
【００１６】なお、前記実施例では治具１０を室温用曲
げ高度試験機に適用した例を示したが、本発明の治具は
高温用曲げ強度試験機にももちろん適用することがで
き、その場合には一般的な高温曲げ強度試験機のごとく
その可動部分全体を電気炉で覆って加熱する必要がな
く、前記実施例での室温用曲げ強度試験機１で行なった
操作と同様の操作で試験を行なうことができる。したが
って、例えば試験を繰り返す場合、治具を複数用意して
おくことなどにより加熱および冷却の時間を短縮するこ
とができる。
げ高度試験機に適用した例を示したが、本発明の治具は
高温用曲げ強度試験機にももちろん適用することがで
き、その場合には一般的な高温曲げ強度試験機のごとく
その可動部分全体を電気炉で覆って加熱する必要がな
く、前記実施例での室温用曲げ強度試験機１で行なった
操作と同様の操作で試験を行なうことができる。したが
って、例えば試験を繰り返す場合、治具を複数用意して
おくことなどにより加熱および冷却の時間を短縮するこ
とができる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明の曲げ強度試
験機用治具は、収容部内を外気と遮断した恒温室とし、
孔内にヒータを入れてこれに通電することにより、収容
部内を外気に影響されることなく所望する温度（高温）
になし得るものであるから、これを従来の室温用曲げ強
度試験機に用いることによって室温用曲げ強度試験機に
よる高温での曲げ強度試験が可能になり、よって高価で
しかも装置全体が大型である高温用曲げ強度試験機を新
たに購入するなどの必要がなくなる。
験機用治具は、収容部内を外気と遮断した恒温室とし、
孔内にヒータを入れてこれに通電することにより、収容
部内を外気に影響されることなく所望する温度（高温）
になし得るものであるから、これを従来の室温用曲げ強
度試験機に用いることによって室温用曲げ強度試験機に
よる高温での曲げ強度試験が可能になり、よって高価で
しかも装置全体が大型である高温用曲げ強度試験機を新
たに購入するなどの必要がなくなる。
【図１】本発明の曲げ強度試験機用治具の概略構成図で
ある。
ある。
【図２】治具本体の縦断面図である。
【図３】治具本体の横断面図である。
【図４】従来の室温用曲げ強度試験機の概略構成図であ
る。
る。
１０ 曲げ強度試験機用治具 １１ 治具本体 １２ 断熱蓋 １３ 収容部 １４ 孔 １６ 下部支点 １７ ヒータ １８ クロスヘッド用孔
Claims (1)
- 【請求項１】 曲げ強度試験機において試験片を収容
し、これを測定状態に支持する曲げ強度試験機用治具で
あって、試験片を収容するための収容部を内部に形成し
た治具本体とこの治具本体の収容部の開口を閉塞するた
めの断熱蓋とからなり、前記治具本体中の収容部近傍に
ヒータを出し入れ自在に収容するための孔を設け、前記
収容部内に試験片を測定状態に支持するための下部支点
を設け、前記断熱蓋における収容部の開口と対応する箇
所にクロスヘッドを進退させるためのクロスヘッド用孔
を設け、かつ前記治具本体、下部支点および断熱蓋をセ
ラミックスから形成したことを特徴とする曲げ強度試験
機用治具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4704891A JPH0566186A (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | 曲げ強度試験機用治具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4704891A JPH0566186A (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | 曲げ強度試験機用治具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0566186A true JPH0566186A (ja) | 1993-03-19 |
Family
ID=12764286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4704891A Pending JPH0566186A (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | 曲げ強度試験機用治具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0566186A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0824717A (ja) * | 1994-09-05 | 1996-01-30 | Tadashi Shigeno | 道路消雪装置 |
| JPH09170214A (ja) * | 1996-08-30 | 1997-06-30 | Tadashi Shigeno | 道路消雪装置 |
| JP2015521734A (ja) * | 2012-06-13 | 2015-07-30 | ハイジトロン, インク.Hysitron, Inc. | ミクロンまたはナノスケールでの機械的試験用環境コンディショニングアセンブリ |
| US9316569B2 (en) | 2009-11-27 | 2016-04-19 | Hysitron, Inc. | Micro electro-mechanical heater |
| US9804072B2 (en) | 2011-11-28 | 2017-10-31 | Hysitron, Inc. | High temperature heating system |
-
1991
- 1991-03-12 JP JP4704891A patent/JPH0566186A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
| JPH0824717A (ja) * | 1994-09-05 | 1996-01-30 | Tadashi Shigeno | 道路消雪装置 |
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| US9829417B2 (en) | 2012-06-13 | 2017-11-28 | Hysitron, Inc. | Environmental conditioning assembly for use in mechanical testing at micron or nano-scales |
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