JPS59221643A - セラミツクス物品の検査法 - Google Patents
セラミツクス物品の検査法Info
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- JPS59221643A JPS59221643A JP58096600A JP9660083A JPS59221643A JP S59221643 A JPS59221643 A JP S59221643A JP 58096600 A JP58096600 A JP 58096600A JP 9660083 A JP9660083 A JP 9660083A JP S59221643 A JPS59221643 A JP S59221643A
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- ceramics
- ray
- absorption coefficient
- ceramic product
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の技術分野]
本発明はXIIAGTを使用したセラミックス製品のセ
ラミックス物品の検査法に関する。
ラミックス物品の検査法に関する。
[発明の技術的背景とその問題点]
セラミックス製品は高温領域における高強度、高耐蝕性
および軽量である等の利点を有しており、近年のセラミ
ックス製品技術の発展に伴い各分野において金属製品と
置き換えることが研究されている。
および軽量である等の利点を有しており、近年のセラミ
ックス製品技術の発展に伴い各分野において金属製品と
置き換えることが研究されている。
しかして、一般にセラミックスは、金属に比較して脆性
が大きく微粗な欠陥も破壊の原因となり、特に破壊の芽
となり易い欠陥を非破壊的に検出する検査方法の確立が
望まれている。
が大きく微粗な欠陥も破壊の原因となり、特に破壊の芽
となり易い欠陥を非破壊的に検出する検査方法の確立が
望まれている。
金属製品、特に鋳物金属溶接部等においては、このよう
な非破壊検査方法として透過X線によるしかしながら、
対象となるセラミックス製品は、板状、円筒状等の単純
形状の他に、例えばターボチャーシト−ロータ等の複雑
外形の一体成形品もあり、このようなセラミックス製品
を透過X線により透視した場合には輪郭線によるノイズ
が多くなり、正確な欠陥の判定は困難である。
な非破壊検査方法として透過X線によるしかしながら、
対象となるセラミックス製品は、板状、円筒状等の単純
形状の他に、例えばターボチャーシト−ロータ等の複雑
外形の一体成形品もあり、このようなセラミックス製品
を透過X線により透視した場合には輪郭線によるノイズ
が多くなり、正確な欠陥の判定は困難である。
一方、近時医療分野においては、生体の断面像を得るた
めにX線C王が使用されている。
めにX線C王が使用されている。
このX1CTの技術をセラミックス製品に適用する場合
、セラミックスのように人体に比べてコントラス1〜が
強く複雑形状のものはその部分からアーチファク1−が
生じ欠陥探傷の傷害となりやすい。アーヂファクトとは
このような物体のCTIGIを再構成する過程で出現す
る「偽像」のことを指し、欠陥像の誤認を招くものであ
る。
、セラミックスのように人体に比べてコントラス1〜が
強く複雑形状のものはその部分からアーチファク1−が
生じ欠陥探傷の傷害となりやすい。アーヂファクトとは
このような物体のCTIGIを再構成する過程で出現す
る「偽像」のことを指し、欠陥像の誤認を招くものであ
る。
[発明の目的]
本発明者はかかる点に対処して鋭意研究を進めたところ
、特定のセラミックス製品について、そのセラミックス
とX線の吸収係数が同程度である物質中に存在させると
、この物質がセラミックス製品の四部に満たされるため
全体として見かけの形状が単純になりかつコントラスト
を弱め均一にするためアーヂファクトがなくなり、欠陥
部の良好なCT像が得られることを見い出した。
、特定のセラミックス製品について、そのセラミックス
とX線の吸収係数が同程度である物質中に存在させると
、この物質がセラミックス製品の四部に満たされるため
全体として見かけの形状が単純になりかつコントラスト
を弱め均一にするためアーヂファクトがなくなり、欠陥
部の良好なCT像が得られることを見い出した。
本発明はかかる知見に基づいてなされたもので、複雑形
状を有するセラミックス製品でもXmCTにより断面像
の得られるセラミックス物品の検査法を提供することを
目的とする。
状を有するセラミックス製品でもXmCTにより断面像
の得られるセラミックス物品の検査法を提供することを
目的とする。
[発明の概要]
本発明の対象となり(昇るセラミックス製品は、現状の
医療用CTではセラミックスがC,Mo、AI2、S:
等の質量吸収係数の小さい元素を主成分とするものが適
しており、具体的には、上述したアルミナセラミックス
、シリコンセラミックス、サイアロンセラミックス、炭
素セラミックス、マグネシア等からなるものが適しでい
るが高エネルギーX16A′#Qを用いれば吸収係数の
大きなセラミックス、例えばジルコニア等も対象とづ−
ることもできる。
医療用CTではセラミックスがC,Mo、AI2、S:
等の質量吸収係数の小さい元素を主成分とするものが適
しており、具体的には、上述したアルミナセラミックス
、シリコンセラミックス、サイアロンセラミックス、炭
素セラミックス、マグネシア等からなるものが適しでい
るが高エネルギーX16A′#Qを用いれば吸収係数の
大きなセラミックス、例えばジルコニア等も対象とづ−
ることもできる。
また最終セラミックス製品のみならず、プラスチックを
バインダーとした割出成形体、注型体、圧縮成型体ある
いはこれらの脱脂体、仮焼体等の未焼結セラミック成形
体の欠陥検出にも適用することができる。
バインダーとした割出成形体、注型体、圧縮成型体ある
いはこれらの脱脂体、仮焼体等の未焼結セラミック成形
体の欠陥検出にも適用することができる。
本発明に使用J゛るX線CTとしては、120kV20
0〜350 Ill△程度のX線源を備えたもの・が適
しており、このようなX線源を使用した場合1〜7.5
m5ecのパルス状X線を360°回転中に300〜6
00パルス間欠的に照射することにより400μm程度
の分解能を得ることができる。
0〜350 Ill△程度のX線源を備えたもの・が適
しており、このようなX線源を使用した場合1〜7.5
m5ecのパルス状X線を360°回転中に300〜6
00パルス間欠的に照射することにより400μm程度
の分解能を得ることができる。
また本発明に使用されるセラミックスのX線吸収係数に
近い吸収係数を有する物質としては、例えばシリコーン
オイル等の液体がある。セラミックス製品のXMCT測
定操作は、例えば測定すべきセラミックス製品を円筒容
器のような回転体形状の容器に収容し、容器内に前記液
体を封入して回転体の軸を中心にX線源と検出器を回転
走査させて行なう。・ 上記容器内では、物質がセラミックス製品の四部に満た
されるため全体として見かけの形状が単純になりかつコ
ントラストを弱め均一にするためア〜チフ1クトがなく
なり、欠陥部の良好なCT像を得ることが可能となる。
近い吸収係数を有する物質としては、例えばシリコーン
オイル等の液体がある。セラミックス製品のXMCT測
定操作は、例えば測定すべきセラミックス製品を円筒容
器のような回転体形状の容器に収容し、容器内に前記液
体を封入して回転体の軸を中心にX線源と検出器を回転
走査させて行なう。・ 上記容器内では、物質がセラミックス製品の四部に満た
されるため全体として見かけの形状が単純になりかつコ
ントラストを弱め均一にするためア〜チフ1クトがなく
なり、欠陥部の良好なCT像を得ることが可能となる。
[発明の実施例J
次に実施例について説明づ“る。
実施例
ポリスチレン系樹脂バインダー100重量部当たり40
0重量部のSi 31’J4粉末を均一に混練りした組
成物により基底直径65關、翼高25 u、翼枚数8枚
のターボヂャージト一ロータを射出成形した。
0重量部のSi 31’J4粉末を均一に混練りした組
成物により基底直径65關、翼高25 u、翼枚数8枚
のターボヂャージト一ロータを射出成形した。
この未焼結セラミック成形体1を第1図に示づような厚
さ2 u 1内径90 u 、高さ80 u (D 円
@状容器2に収納し、シリコーン油3を充填材の物質と
して封止した。
さ2 u 1内径90 u 、高さ80 u (D 円
@状容器2に収納し、シリコーン油3を充填材の物質と
して封止した。
次にこの円筒状容器を、寝台の上に固定し東京芝浦電気
株式会社製全身用X線CT、TCT80Aに第2図の様
に設[−!jる。なお図において4はX線検出器、5は
コリメータである。
株式会社製全身用X線CT、TCT80Aに第2図の様
に設[−!jる。なお図において4はX線検出器、5は
コリメータである。
そLTl 20 kV、300 mA、800t<)L
tス/1断面にてロータの軸を中心に走査したところ、
成形体のゲート部分直下に存在する第3図に示す再生像
で明らかなような幅0.5im、長さ約2゜0 mmの
マイクロクラックCを検出することができた。
tス/1断面にてロータの軸を中心に走査したところ、
成形体のゲート部分直下に存在する第3図に示す再生像
で明らかなような幅0.5im、長さ約2゜0 mmの
マイクロクラックCを検出することができた。
このようにしてマイクロクラックCが第4図に示す試料
1の横断面部分く斜線平面部)に存在していることが検
出できる。
1の横断面部分く斜線平面部)に存在していることが検
出できる。
[発明の効果]
以上の実施例からも明らかなように本発明によれば、複
雑形状を右するセラミックス製品の微小な内部欠陥でも
容易に検出−4ることができる。
雑形状を右するセラミックス製品の微小な内部欠陥でも
容易に検出−4ることができる。
第1図は本発明に使用づる測定試料の容器部分を一部切
除して示す斜視図、第2図は本発明のCT装置の概略構
成を示リブ[−Jツク図、第3図は試料の横断面再生像
を示す図、第4図は第3図の試料の横断面部分を説明り
゛るkめの斜視図である。 1・・・・・・・・・・・・未焼結セラミック成形体2
・・・・・・・・・・・・円筒状容器4・・・・・・・
・・・・・X線検出器5・・・・・・・・・・・・コリ
メータC・・・・・・・・・・・・マイクロクラック代
理人弁理士 須 山 佐 − 第3図 第4図 手 続 補 正 書 昭和59年8月21日 特許庁長官 殿 1、事件の表示 特願昭58−96600@2、発明
の名称 セラミックス物品の検査法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 神奈川県川崎市幸区堀川町12番地 株式会社 東芝 4、代 理 人 〒 101東京都千代田
区神田多町2丁目1番地 神田東山ビル 電話03< 254) 1039(77
84) 弁理士 須 山 佐 −5、補正
命令の日付 自 発 昭和59年4月2日名称変更済(−押 7、補正の内容 (1)特許請求の範囲を別紙の通り訂正する。 〈2)発明の詳細な説明を以下の通り訂正する。 ■明り11m第2頁6〜7行の「セラミックス製品の」
を削除する。 ■明細書箱4頁第10行の前に次の文章を挿入する。 [すなわち本発明のセラミックス物品の検査法は、(A
)アルミナセラミックス、シリコンセラミックス、サイ
アロン、炭素セラミックスもしくはこれらのセラミック
スの複合体またはこれらのセラミックスもしくはセラミ
ックスの複合体と金属部材との複合体からなるセラミッ
クスまたはセラミックス焼結体を、 (B)照射されたX線の一部を吸収する物質中に存在さ
せ、 (COX線CTによりセラミックスまたは未焼結セラミ
ック成形体の断面像を得ることを特徴としている。」 ■明ill ti) 5頁第2行の「仮焼体」を「仮焼
結体」1) と訂正する。 ■明細柑第5頁11行hTら第6頁第3行の文章を次の
ように訂正する。 [本発明方法に用いられるX線の一部てを吸収4る物質
は、X線のコントラストを弱め、あるいは完全に無くす
ために使用されるものである。 従って、この物質は検査されるセラミックス物質のX線
吸収係数を考慮して適宜選択されるが、X線吸収係数が
例えば水に相当するもの以上であれば有効であり、検査
しようとするセラミックス物品のX線吸収係数の60%
以上を有するものが好ましい。このうちセラミックスと
X線吸収係数が同稈痘である物質を用いればX線のコン
トラストをほとんど無くすことができるので特に好都合
である。 このような充填物質としては、シリコーンオイル等の液
体、金属、セラミックス等の粉末、シリコーンラバー等
の固体の形態のものがある。 充填物質として液体、例えばシリコーンオイルを用いる
場合、セラミックス製品のXICTによる測定操作は、
例えばセラミックス製品を円筒容器のような回転体形状
の容器内に収容し、その容器内にシリコーンオイルを封
入し、次いで容器の軸を中心にX線源と検出器とを回転
走査さゼて行なう。充填物質が液体の場合、形状が複雑
なものでも充分な充填を行なうことができる。 充填物質として金属やセラミックス等の粉体を用いる場
合も同様に、粉体を容器内に充填してセラミックス製品
と粉体との間に空隙が存在しないようにして行なう。こ
の場合、セラミックスへの充填物質の浸透のおそれはな
い。 また、充填物質としてシリコーンラバーのような固体状
のものを用いる場合には、セラミックス製品の形状に合
せた一対の型をシリコーンラバーにより形成し、この型
内にセラミックス製品を収容すればよく、この場合には
液体や粉体の場合に比較して作業が容易であるという利
点がある。このような型を用いる時には、必ずしもセラ
ミックス製品身型内に収容する必要はなく、セラミック
ス製品のうち複雑な形状を右づる部分のみに型を適用す
ることも可能である。要はセラミックス製品と、これに
密着する充填物質とを組合せたものが単純な形状を有し
ていればよい。 次表に適用可能な充填物質のX線吸収係数μ(1/CI
R)を示す(X線源電圧120Ke V−実効値83K
eV、λ:0.15人)。 (以下余白) 上記の表から、例えばAβ203からなるセラミックス
製品に用いる充填物質としてはC粉末、Si 02から
なるセラミックス製品に用いる充填物質どしてはSi粉
末、3i:+Nnからなるt?ラミックス製品に用いる
充填物質としては3i 3N4粉末またはシリコーンオ
イルが好ましいことがわかる。 以上のような充填物質をセラミックス製品に適用するこ
とによりセラミックス製品と充填物質の全槽の見かけの
形状が単純になり、そのためX線OTにより断面を撮影
した場合、コントラストが弱く、かつ均一となり、アー
チノエクトが生ずることがなく鮮明な断面像が得られる
。 その結果、複雑な形状を有するセラミックス製品の内部
の微少な欠陥を正確かつ容易に検出プることが可能であ
る。」 [別 紙] 特許請求の範囲 (1)(A>アルミナセラミックス、シリコンセラミッ
クス、ザイアロン、炭素セラミックスもしくはこれらの
セラミックスの複合体またはこれらのセラミックスもし
くはセラミックスの複合体と金属部材との複合体からな
るセラミックスまたはセラミックス焼結体を、 (B)照射されたX線の一部を吸収づ゛る物質中に存在
させ、 (C)X線CTによりセラミックスまたは未焼結セラミ
ック成形体の断面像を得ることを特徴とするセラミック
ス物品の検査法。 (24)照射されたX線の一部を吸収する物質はシリコ
ーンオイルである特許請求の範囲第1項記載のレラミッ
クス物品の検査法。 (3)照射されたX の一部を吸収する物質は、円筒状
容器に収容され、かつ未焼結セラミック成形体またはセ
ラミックス焼結体はこの円筒状容器内に同心的に収容さ
れる特許請求の範囲第1項記載の[ラミックス物品の検
査法。
除して示す斜視図、第2図は本発明のCT装置の概略構
成を示リブ[−Jツク図、第3図は試料の横断面再生像
を示す図、第4図は第3図の試料の横断面部分を説明り
゛るkめの斜視図である。 1・・・・・・・・・・・・未焼結セラミック成形体2
・・・・・・・・・・・・円筒状容器4・・・・・・・
・・・・・X線検出器5・・・・・・・・・・・・コリ
メータC・・・・・・・・・・・・マイクロクラック代
理人弁理士 須 山 佐 − 第3図 第4図 手 続 補 正 書 昭和59年8月21日 特許庁長官 殿 1、事件の表示 特願昭58−96600@2、発明
の名称 セラミックス物品の検査法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 神奈川県川崎市幸区堀川町12番地 株式会社 東芝 4、代 理 人 〒 101東京都千代田
区神田多町2丁目1番地 神田東山ビル 電話03< 254) 1039(77
84) 弁理士 須 山 佐 −5、補正
命令の日付 自 発 昭和59年4月2日名称変更済(−押 7、補正の内容 (1)特許請求の範囲を別紙の通り訂正する。 〈2)発明の詳細な説明を以下の通り訂正する。 ■明り11m第2頁6〜7行の「セラミックス製品の」
を削除する。 ■明細書箱4頁第10行の前に次の文章を挿入する。 [すなわち本発明のセラミックス物品の検査法は、(A
)アルミナセラミックス、シリコンセラミックス、サイ
アロン、炭素セラミックスもしくはこれらのセラミック
スの複合体またはこれらのセラミックスもしくはセラミ
ックスの複合体と金属部材との複合体からなるセラミッ
クスまたはセラミックス焼結体を、 (B)照射されたX線の一部を吸収する物質中に存在さ
せ、 (COX線CTによりセラミックスまたは未焼結セラミ
ック成形体の断面像を得ることを特徴としている。」 ■明ill ti) 5頁第2行の「仮焼体」を「仮焼
結体」1) と訂正する。 ■明細柑第5頁11行hTら第6頁第3行の文章を次の
ように訂正する。 [本発明方法に用いられるX線の一部てを吸収4る物質
は、X線のコントラストを弱め、あるいは完全に無くす
ために使用されるものである。 従って、この物質は検査されるセラミックス物質のX線
吸収係数を考慮して適宜選択されるが、X線吸収係数が
例えば水に相当するもの以上であれば有効であり、検査
しようとするセラミックス物品のX線吸収係数の60%
以上を有するものが好ましい。このうちセラミックスと
X線吸収係数が同稈痘である物質を用いればX線のコン
トラストをほとんど無くすことができるので特に好都合
である。 このような充填物質としては、シリコーンオイル等の液
体、金属、セラミックス等の粉末、シリコーンラバー等
の固体の形態のものがある。 充填物質として液体、例えばシリコーンオイルを用いる
場合、セラミックス製品のXICTによる測定操作は、
例えばセラミックス製品を円筒容器のような回転体形状
の容器内に収容し、その容器内にシリコーンオイルを封
入し、次いで容器の軸を中心にX線源と検出器とを回転
走査さゼて行なう。充填物質が液体の場合、形状が複雑
なものでも充分な充填を行なうことができる。 充填物質として金属やセラミックス等の粉体を用いる場
合も同様に、粉体を容器内に充填してセラミックス製品
と粉体との間に空隙が存在しないようにして行なう。こ
の場合、セラミックスへの充填物質の浸透のおそれはな
い。 また、充填物質としてシリコーンラバーのような固体状
のものを用いる場合には、セラミックス製品の形状に合
せた一対の型をシリコーンラバーにより形成し、この型
内にセラミックス製品を収容すればよく、この場合には
液体や粉体の場合に比較して作業が容易であるという利
点がある。このような型を用いる時には、必ずしもセラ
ミックス製品身型内に収容する必要はなく、セラミック
ス製品のうち複雑な形状を右づる部分のみに型を適用す
ることも可能である。要はセラミックス製品と、これに
密着する充填物質とを組合せたものが単純な形状を有し
ていればよい。 次表に適用可能な充填物質のX線吸収係数μ(1/CI
R)を示す(X線源電圧120Ke V−実効値83K
eV、λ:0.15人)。 (以下余白) 上記の表から、例えばAβ203からなるセラミックス
製品に用いる充填物質としてはC粉末、Si 02から
なるセラミックス製品に用いる充填物質どしてはSi粉
末、3i:+Nnからなるt?ラミックス製品に用いる
充填物質としては3i 3N4粉末またはシリコーンオ
イルが好ましいことがわかる。 以上のような充填物質をセラミックス製品に適用するこ
とによりセラミックス製品と充填物質の全槽の見かけの
形状が単純になり、そのためX線OTにより断面を撮影
した場合、コントラストが弱く、かつ均一となり、アー
チノエクトが生ずることがなく鮮明な断面像が得られる
。 その結果、複雑な形状を有するセラミックス製品の内部
の微少な欠陥を正確かつ容易に検出プることが可能であ
る。」 [別 紙] 特許請求の範囲 (1)(A>アルミナセラミックス、シリコンセラミッ
クス、ザイアロン、炭素セラミックスもしくはこれらの
セラミックスの複合体またはこれらのセラミックスもし
くはセラミックスの複合体と金属部材との複合体からな
るセラミックスまたはセラミックス焼結体を、 (B)照射されたX線の一部を吸収づ゛る物質中に存在
させ、 (C)X線CTによりセラミックスまたは未焼結セラミ
ック成形体の断面像を得ることを特徴とするセラミック
ス物品の検査法。 (24)照射されたX線の一部を吸収する物質はシリコ
ーンオイルである特許請求の範囲第1項記載のレラミッ
クス物品の検査法。 (3)照射されたX の一部を吸収する物質は、円筒状
容器に収容され、かつ未焼結セラミック成形体またはセ
ラミックス焼結体はこの円筒状容器内に同心的に収容さ
れる特許請求の範囲第1項記載の[ラミックス物品の検
査法。
Claims (3)
- (1)(A>アルミナセラミックス、シリコンレラミッ
クス、サイアロン、炭素セラミックスもしくはこれらの
セラミックスの複合体またはこれらのセラミックスもし
くはヒラミックスの複合体と金属部材との複合体からな
るセラミックスまICはセラミックス焼結体を、 (B)前記セラミックスとX線吸収係数が同程度である
物質中に存在させ、 (C)X線C王によりセラミックスまたは未焼結セラミ
ック成形体の断面像を得ることを特徴とするセラミック
ス物品の検査法。 - (2)セラミックスとX線吸収係数が同程度である物質
はシリコーンオイルである特許請求の範囲第1項記載の
セラミックス物品の検査法。 - (3)セラミックスとX線吸収係数が同程度であラミッ
ク成形体またはセラミックス焼結体はこの円筒状容器内
に同心的に収容される特許請求の範囲第1項記載のセラ
ミックス物品の検査法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58096600A JPS59221643A (ja) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | セラミツクス物品の検査法 |
DE8484106080T DE3477061D1 (en) | 1983-05-31 | 1984-05-28 | Method of testing ceramic article |
EP84106080A EP0129733B1 (en) | 1983-05-31 | 1984-05-28 | Method of testing ceramic article |
US06/615,272 US4601050A (en) | 1983-05-31 | 1984-05-30 | Method of testing ceramic article |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58096600A JPS59221643A (ja) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | セラミツクス物品の検査法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59221643A true JPS59221643A (ja) | 1984-12-13 |
JPH0237538B2 JPH0237538B2 (ja) | 1990-08-24 |
Family
ID=14169365
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58096600A Granted JPS59221643A (ja) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | セラミツクス物品の検査法 |
Country Status (4)
Country | Link |
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