※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
この文書の作成に使用された手順と、今後の維持のために意図された手順は、ISO/IEC 指令のPart 1 で説明されています。特に、さまざまな種類の ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令のPart 2 の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)
このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。ドキュメントの開発中に特定された特許権の詳細は、序文および/または受信した特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を参照)
このドキュメントで使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、保証を構成するものではありません。
規格の自主的な性質の説明、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および技術的貿易障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) の原則に対する ISO の遵守に関する情報については、 www を参照してください。 .iso.org/iso/foreword.html .
この文書は、専門委員会 ISO/TC 206, ファイン セラミックスによって作成されました。
1 スコープ
この文書は、積層セラミック薄板の室温での三点曲げまたは四点曲げによる曲げ強度の試験方法を記載しています。
このドキュメントは、巨視的に均質と見なされるモノリシック セラミックスおよびウィスカー強化セラミックスまたは粒子強化セラミックスでの使用を意図しています。これには、連続繊維強化セラミックス複合材は含まれません。この資料は、厚さ 0.2 mm から 1.0 mm のセラミック薄板に適用されます。
このドキュメントは、材料の開発、材料の比較、品質保証、特性評価、および信頼性データの生成を目的としています。
2 参考文献
以下のドキュメントは、その内容の一部またはすべてがこのドキュメントの要件を構成するように、本文で参照されています。日付のある参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。
- ISO 1101, 幾何学的製品仕様 (GPS) — 幾何公差 — 形状、方向、位置、振れの公差
- ISO 3611, 幾何学的製品仕様 (GPS) - 寸法測定装置: 外部測定用マイクロメータ - 設計および計測特性
- ISO 7500-1, 金属材料 — 静的一軸試験機の校正と検証 — Part 1: 引張/圧縮試験機 — 力測定システムの校正と検証
- ISO 14704:2016, ファイン セラミックス (高度なセラミックス、高度なテクニカル セラミックス) — 室温でのモノリシック セラミックスの曲げ強度の試験方法
3 用語と定義
このドキュメントでは、次の用語と定義が適用されます。
ISO と IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。
3.1
曲げ強度
曲げ荷重を受けた特定の弾性板の破断時の最大公称応力
3.2
三点曲げ
試験片が 2 つのサポート ベアリングの中間の位置に負荷される曲げ強度試験の構成
注記 1:図 1 a) 及び表 1 を参照。
注記 2:軸受は、円筒ころまたは円筒軸受である場合があります。
3.3
四点曲げ
試験片が 2 つの支持軸受の間に対称的に配置された 2 つの軸受によって均等に負荷される曲げ強度試験の構成
図 1 —曲げ試験の構成
| a) 三点曲げ |
| b) 四点曲げ |
Key
| 1 | ローディングベアリング |
| 2 | サポートベアリング |
| 3 | 検体 |
表 1−曲げ試験治具の試験片の種類と寸法
| 検体 タイプ | 検体 厚さ d んん | 曲げ ファッション | 低い スペイン語 L んん | 治具モーメントアームの長さ a んん | ベアリングの直径 んん |
|---|---|---|---|---|---|
| I | 0.5≦ d ≦1.0 | 3点 | 30±0.1 | ― | 4.5～5.0 |
| I | 0.5≦ d ≦1.0 | 4点 | 30±0.1 | 10±0.1 | 4.5～5.0 |
| ii | 0.2≦ d ＜0.5 | 3点 | 15±0.1 | ― | 4.5～5.0 |
| ii | 0.2≦ d ＜0.5 | 4点 | 15±0.1 | 5±0.1 | 2.5～3.0 |
3.4
完全関節固定具
不均一な、平行でない、またはねじれた表面を持つ可能性のある試験片に均一かつ均一な荷重を加えるように設計された試験治具
3.5
半関節固定具
平らで平行な面を持つ試験片に均一かつ均一な負荷をかけるように設計された試験治具。
参考文献
| [1] | Baratta , FI, Quinn , GD, Matthews , WT Errors Associated with Flexural Testing of Brittle Materials , US Army Technical Report, MTL TR 87‑35 (GD Quinn, NIST – Ceramics Division, Gaithersburg, MD 20899, USAから入手可能) |
| [2] | Baratta 、脆性材料の曲げ試験に関する FI 要件、ASTM STP 844, Freiman 、SW およびHudson 、CM, Eds.、American Society for Testing and Materialフィラデルフィア、1984 年、194-222 ページ |
| [3] | 宮崎 浩、平尾 浩一、日向 宏パワーモジュール用セラミック薄板の 3 点および 4 点曲げ強度に関する総当たり演習、Int. Ｊ．Ａｐｐｌ．セラム。テクニカル2019, 16(6) pp. 2121–30 |
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www.iso.org/iso/foreword.html .
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 206, Fine ceramics.
1 Scope
This document describes a test method for the flexural strength of monolithic ceramic thin plates at room temperature by three-point bending or four-point bending.
This document is intended for use with monolithic ceramics and whisker- or particulate-reinforced ceramics which are regarded as macroscopically homogeneous. It does not include continuous-fibre-reinforced ceramics composites. This document is applicable to ceramic thin plates with a thickness from 0,2 mm to 1,0 mm.
This document is for material development, material comparison, quality assurance, characterization and reliability data generation.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
- ISO 1101, Geometrical product specifications (GPS) — Geometrical tolerancing — Tolerances of form, orientation, location and run-out
- ISO 3611, Geometrical product specifications (GPS) — Dimensional measuring equipment: Micrometers for external measurements — Design and metrological characteristics
- ISO 7500-1, Metallic materials — Calibration and verification of static uniaxial testing machines — Part 1: Tension/compression testing machines — Calibration and verification of the force-measuring system
- ISO 14704:2016, Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) — Test method for flexural strength of monolithic ceramics at room temperature
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
3.1
flexural strength
maximum nominal stress at fracture of a specified elastic plate loaded in bending
3.2
three-point flexure
configuration of flexural strength testing where a specimen is loaded at a location midway between two support bearings
Note 1 to entry: See Figure 1 a) and Table 1.
Note 2 to entry: The bearings may be cylindrical rollers or cylindrical bearings.
3.3
four-point flexure
configuration of flexural strength testing where a specimen is loaded equally by two bearings located symmetrically between two support bearings
Figure 1—Flexural test configurations
| a) Three-point flexure |
| b) Four-point flexure |
Key
| 1 | loading bearing(s) |
| 2 | support bearings |
| 3 | specimen |
Table 1—Specimen type and dimension of bend test fixtures
| Specimen type | Specimen thickness d mm | Bending mode | Lower span L mm | Length of fixture moment arm a mm | Diameter of bearings mm |
|---|---|---|---|---|---|
| I | 0,5 ≤ d ≤ 1,0 | 3-point | 30 ± 0,1 | ― | 4,5 to 5,0 |
| I | 0,5 ≤ d ≤ 1,0 | 4-point | 30 ± 0,1 | 10 ± 0,1 | 4,5 to 5,0 |
| ii | 0,2 ≤ d < 0,5 | 3-point | 15 ± 0,1 | ― | 4,5 to 5,0 |
| ii | 0,2 ≤ d < 0,5 | 4-point | 15 ± 0,1 | 5 ± 0,1 | 2,5 to 3,0 |
3.4
fully articulating fixture
test fixture designed to apply uniform and even loading to test specimens that can have uneven, non-parallel or twisted surfaces
3.5
semi-articulating fixture
test fixture designed to apply uniform and even loading to specimens that have flat and parallel surfaces
Bibliography
| [1] | Baratta, F.I., Quinn, G.D., Matthews, W.T. Errors Associated with Flexural Testing of Brittle Materials, U.S. Army Technical Report, MTL TR 87‑35 (available from G.D. Quinn, NIST – Ceramics Division, Gaithersburg, MD 20899, U.S.A.) |
| [2] | Baratta, F.I. Requirements for Flexural Testing of Brittle Materials, ASTM STP 844, Freiman, S.W. and Hudson, C.M., Eds., American Society for Testing and Materials. Philadelphia, 1984, pp. 194–222 |
| [3] | Miyazaki, H., Hirao, K., and Hyuga, H. Round-robin exercise on the three- and four-point flexural strength of thin ceramic plates for power modules, Int. J. Appl. Ceram. Tec. 2019, 16 (6) pp. 2121–30 |