JPH0712773A - セラミックス破壊検知装置 - Google Patents
セラミックス破壊検知装置Info
- Publication number
- JPH0712773A JPH0712773A JP17997693A JP17997693A JPH0712773A JP H0712773 A JPH0712773 A JP H0712773A JP 17997693 A JP17997693 A JP 17997693A JP 17997693 A JP17997693 A JP 17997693A JP H0712773 A JPH0712773 A JP H0712773A
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- Japan
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- thin film
- ceramics
- ceramic
- coating
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】セラミック部品の壁面に導電性の薄膜を蒸着
し、通電の監視により破壊を検知する。 【構成】セラミックスからなるヘッドライナ１１とシリ
ンダライナ１２の外壁の部分に、頂部コ−ティング２
１、上部コ−ティング２２、胴部コ−ティング２３とし
て導電性の薄膜を蒸着し、これらのコ−ティングに制御
装置３から通電してその電流を監視する。そして電流値
の変化の場合はセラミックス部品のクラック発生と判断
する。
し、通電の監視により破壊を検知する。 【構成】セラミックスからなるヘッドライナ１１とシリ
ンダライナ１２の外壁の部分に、頂部コ−ティング２
１、上部コ−ティング２２、胴部コ−ティング２３とし
て導電性の薄膜を蒸着し、これらのコ−ティングに制御
装置３から通電してその電流を監視する。そして電流値
の変化の場合はセラミックス部品のクラック発生と判断
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は破壊が容易に検知できる
セラミックス破壊検知装置に関し、特にセラミックエン
ジンに用いる耐熱性の部品のセラミックス破壊検知装置
に関する。
セラミックス破壊検知装置に関し、特にセラミックエン
ジンに用いる耐熱性の部品のセラミックス破壊検知装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、エンジンの熱効率の向上を図るた
め、高温度に耐えるセラミックスを使用したセラミック
エンジンが開発されている。
め、高温度に耐えるセラミックスを使用したセラミック
エンジンが開発されている。
【０００３】そして、このようなエンジンの部品には窒
化珪素や炭化珪素などのセラミックスが用いられてお
り、その破壊靱性値は５〜１０ＭＮ／ｍ3/2 程度の値で
あるが、エンジンのように信頼性を要求される部品で
は、信頼性を保証することが極めて重要である。
化珪素や炭化珪素などのセラミックスが用いられてお
り、その破壊靱性値は５〜１０ＭＮ／ｍ3/2 程度の値で
あるが、エンジンのように信頼性を要求される部品で
は、信頼性を保証することが極めて重要である。
【０００４】上述のような素材のセラミックスは高強度
で高靱性値を有するが、その破壊に対して評価が困難で
あり、また、製品のバラツキが多いために強度の分散性
が大きいという問題がある。
で高靱性値を有するが、その破壊に対して評価が困難で
あり、また、製品のバラツキが多いために強度の分散性
が大きいという問題がある。
【０００５】このため、一般的には保証試験が実施さ
れ、この保証試験は部品の最大応力が発生する付近にて
その応力値の１．５倍程度の応力が発生するように荷重
をかけ、破損したものは廃棄して残ったものを使用する
ことにより、部品の信頼性を向上しようとする方法であ
る。
れ、この保証試験は部品の最大応力が発生する付近にて
その応力値の１．５倍程度の応力が発生するように荷重
をかけ、破損したものは廃棄して残ったものを使用する
ことにより、部品の信頼性を向上しようとする方法であ
る。
【０００６】しかし、破壊靱性値が大きくなると、その
保証試験により発生した微小亀裂が検出できず、クラッ
クの生じた部品が良品としてエンジンに使用され、信頼
性に危惧を与えるという問題がある。
保証試験により発生した微小亀裂が検出できず、クラッ
クの生じた部品が良品としてエンジンに使用され、信頼
性に危惧を与えるという問題がある。
【０００７】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、その目的はエンジンに組込まれたセラミッ
クス部品の破壊を容易に検知しようとするセラミックス
検知装置を提供することにある。
ものであり、その目的はエンジンに組込まれたセラミッ
クス部品の破壊を容易に検知しようとするセラミックス
検知装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明によれば、セラミックスエンジンの高温度部
分に用いられるセラミックスの破壊を検知するセラミッ
クス破壊検知装置において、前記のセラミックスの壁面
に蒸着された導電性の薄膜と、該薄膜の電気抵抗の検出
によりセラミックスの破壊を検知する破壊検知手段とを
備えたセラミックス破壊検知装置が提供される。
めに本発明によれば、セラミックスエンジンの高温度部
分に用いられるセラミックスの破壊を検知するセラミッ
クス破壊検知装置において、前記のセラミックスの壁面
に蒸着された導電性の薄膜と、該薄膜の電気抵抗の検出
によりセラミックスの破壊を検知する破壊検知手段とを
備えたセラミックス破壊検知装置が提供される。
【０００９】
【作用】セラミックエンジンに用いる高温度用のセラミ
ックスの外面に融点の高い導電性の薄膜を蒸着し、これ
に通電して監視するので、セラミックス自体に微小なク
ラックが生じた場合でも電流が変化してセラミックスの
異常が容易に検知できる。
ックスの外面に融点の高い導電性の薄膜を蒸着し、これ
に通電して監視するので、セラミックス自体に微小なク
ラックが生じた場合でも電流が変化してセラミックスの
異常が容易に検知できる。
【００１０】
【実施例】つぎに本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。図１は本発明にかかる破壊検知用セラ
ミックスの一実施例を示すもので、エンジンのシリンダ
に応用した側面と上面からの図面である。
詳細に説明する。図１は本発明にかかる破壊検知用セラ
ミックスの一実施例を示すもので、エンジンのシリンダ
に応用した側面と上面からの図面である。
【００１１】同図において、１はシリンダで、ヘッドラ
イナ１１とシリンダライナ１２とがガスケット１３を挟
んで結合されており、両ライナは例えば窒化珪素や炭化
珪素のような高強度で耐熱性のあるセラミックスが使用
され、ヘッドライナ１１の上部にはバルブ穴１４、１５
が貫設されて、吸気バルブ４１および排気バルブ４２を
取付けるように構成されている。
イナ１１とシリンダライナ１２とがガスケット１３を挟
んで結合されており、両ライナは例えば窒化珪素や炭化
珪素のような高強度で耐熱性のあるセラミックスが使用
され、ヘッドライナ１１の上部にはバルブ穴１４、１５
が貫設されて、吸気バルブ４１および排気バルブ４２を
取付けるように構成されている。
【００１２】２１は頂部コ−ティングで、ヘッドライナ
１１のヘッド穴１４およびヘッド穴１５との間の上面に
蒸着された導電性の薄膜であり、融点が高く導電性のあ
る素材として例えば、ＷＣ、ＣｒＢ2 、ＴｉＮ、ＺｒＢ
2 、ＺｒＮ、ＴａＣや導電性を備えたＳｉＣが用いられ
ている。そして頂部コ−ティング２１の両端部からはリ
−ド線２１１が引出され、後述する制御装置３に接続さ
れている。
１１のヘッド穴１４およびヘッド穴１５との間の上面に
蒸着された導電性の薄膜であり、融点が高く導電性のあ
る素材として例えば、ＷＣ、ＣｒＢ2 、ＴｉＮ、ＺｒＢ
2 、ＺｒＮ、ＴａＣや導電性を備えたＳｉＣが用いられ
ている。そして頂部コ−ティング２１の両端部からはリ
−ド線２１１が引出され、後述する制御装置３に接続さ
れている。
【００１３】２２は上部コ−ティングで、ヘッドライナ
１１の周壁に帯状に蒸着された導電性の薄膜であり、上
記の素材が用いられてその直径方向の両端部からリ−ド
線２２１が引出されている。
１１の周壁に帯状に蒸着された導電性の薄膜であり、上
記の素材が用いられてその直径方向の両端部からリ−ド
線２２１が引出されている。
【００１４】２３は胴部コ−ティングで、シリンダライ
ナ１２の所定位置の周壁に帯状に蒸着された導電性の薄
膜であり、その材質は前記と同種の素材が使用され、上
部コ−ティング２２と同様なリ−ド線２３１が取付けら
れて、リ−ド線２２１とともに制御装置３に導かれてい
る。
ナ１２の所定位置の周壁に帯状に蒸着された導電性の薄
膜であり、その材質は前記と同種の素材が使用され、上
部コ−ティング２２と同様なリ−ド線２３１が取付けら
れて、リ−ド線２２１とともに制御装置３に導かれてい
る。
【００１５】制御装置３は電子回路からなり、周期的に
前記のリ−ド線２１１、２２１、２３１を通じて頂部コ
−ティング２１、上部コ−ティング２２、胴部コ−ティ
ング２３にそれぞれ電流を通じて監視しているもので、
その電流値に異常が生じた場合は付随する警告装置３１
を作動させるように構成されている。
前記のリ−ド線２１１、２２１、２３１を通じて頂部コ
−ティング２１、上部コ−ティング２２、胴部コ−ティ
ング２３にそれぞれ電流を通じて監視しているもので、
その電流値に異常が生じた場合は付随する警告装置３１
を作動させるように構成されている。
【００１６】つぎにこのように構成された本実施例の作
動を説明すると、制御装置３は頂部コ−ティング２１、
上部コ−ティング２２および胴部コ−ティング２３に周
期的に所定の電流を通じている。そしてエンジン運転中
の応力により、ヘッドライナ１１またはシリンダライナ
１２のいずれかに亀裂を生じた場合には、その部分の薄
膜に異常を生じて抵抗値変化または断線することにな
り、通電電流が変化する。
動を説明すると、制御装置３は頂部コ−ティング２１、
上部コ−ティング２２および胴部コ−ティング２３に周
期的に所定の電流を通じている。そしてエンジン運転中
の応力により、ヘッドライナ１１またはシリンダライナ
１２のいずれかに亀裂を生じた場合には、その部分の薄
膜に異常を生じて抵抗値変化または断線することにな
り、通電電流が変化する。
【００１７】このため、電流を監視している制御装置３
はセラミックスの亀裂発生と判断し、警告装置３１を作
動させて運転者に異常を知らせることになる。なお、上
部コ−ティング２２および胴部コ−ティング２３を通ず
る電流は二分して、左右の外周壁部を通じ並列回路とな
るが、片方の部分の亀裂にてもその部分の薄膜が変化を
受けて並列回路の電流値が減ずるため、クラックが容易
に検知されるものである。
はセラミックスの亀裂発生と判断し、警告装置３１を作
動させて運転者に異常を知らせることになる。なお、上
部コ−ティング２２および胴部コ−ティング２３を通ず
る電流は二分して、左右の外周壁部を通じ並列回路とな
るが、片方の部分の亀裂にてもその部分の薄膜が変化を
受けて並列回路の電流値が減ずるため、クラックが容易
に検知されるものである。
【００１８】以上、本発明を上述の実施例ではシリンダ
部品として説明したが、応力が印加される他の部分のセ
ラミックスにも適用できるものであり、また導電性を持
たせたセラミックスへの通電によってもその破損が検知
できるもので、このような変形や応用は本発明の範囲か
ら排除するものではない。
部品として説明したが、応力が印加される他の部分のセ
ラミックスにも適用できるものであり、また導電性を持
たせたセラミックスへの通電によってもその破損が検知
できるもので、このような変形や応用は本発明の範囲か
ら排除するものではない。
【００１９】
【発明の効果】上述の実施例のように本発明によれば、
導電性を持たせるためセラミックス部品の壁面に導電性
の薄膜を蒸着し、これに通電して電流を監視するので、
セラミックスにクラックが生じた場合は電流値の変化に
より異常が容易に検知できるという効果があり、したが
って大事が未然に防止される。
導電性を持たせるためセラミックス部品の壁面に導電性
の薄膜を蒸着し、これに通電して電流を監視するので、
セラミックスにクラックが生じた場合は電流値の変化に
より異常が容易に検知できるという効果があり、したが
って大事が未然に防止される。
【図１】本発明の一実施例を示す側面と上面からの図面
である。
である。
１…シリンダ ３…制御装置 １１…ヘッドライナ １２…シリンダライナ ２１…頂部コ−ティング ２２…上部コ−ティング ２３…胴部コ−ティング
Claims (2)
- 【請求項１】エンジンに用いられるセラミックスの破壊
を自動的に、分解することなく検知するため前記のセラ
ミックスの壁面に蒸着された導電性の薄膜と、該薄膜の
電気抵抗の検出によりセラミックスの破壊を検知する破
壊検知手段とを備えたことを特徴とするセラミックス破
壊検知装置。 - 【請求項２】前記の導電性の薄膜は融点の高いＷＣ、Ｃ
ｒＢ2 、ＴｉＮ、ＺｒＢ2 、ＺｒＮ、ＴａＣおよびＳｉ
Ｃのうちの少なくとも一種類以上を用いたことを特徴と
する請求項１記載のセラミックス破壊検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17997693A JPH0712773A (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | セラミックス破壊検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17997693A JPH0712773A (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | セラミックス破壊検知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0712773A true JPH0712773A (ja) | 1995-01-17 |
Family
ID=16075282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17997693A Pending JPH0712773A (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | セラミックス破壊検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0712773A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0773359A1 (en) * | 1995-11-08 | 1997-05-14 | Isuzu Ceramics Research Institute Co., Ltd. | Damage detecting apparatus for ceramic parts |
-
1993
- 1993-06-25 JP JP17997693A patent/JPH0712773A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0773359A1 (en) * | 1995-11-08 | 1997-05-14 | Isuzu Ceramics Research Institute Co., Ltd. | Damage detecting apparatus for ceramic parts |
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