JIS R 1624:2010 ファインセラミックス接合の曲げ強さ試験方法 | ページ 2

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R 1624 : 2010
4.3   マイクロメータ マイクロメータは,JIS B 7502に規定する外側マイクロメータ又はこれと同等以
上の精度をもつものを用いる。
4.4   ダイヤルゲージ ダイヤルゲージは,JIS B 7503に規定する目量0.01 mmのダイヤルゲージ又はこ
れと同等以上の精度をもつものを用いる。
4.5   ノギス ノギスは,JIS B 7507に規定する最小読取値0.05 mmのノギス又はこれと同等以上の精度
をもつものを用いる。
4.6   高温炉 高温炉は,JIS R 1604に規定するものを用いる。

5 試験片

5.1 試験片の作製

  試験片の作製は,次のいずれかによる。
a) 接合体から複数試験片を切り出し,外周面を仕上加工する。
b) ほぼ試験片形状に近いものを接合し,外周面を仕上加工する。

5.2 試験片の種類

  試験片の種類は,次による。
a)   号試験片 この試験片は1個の接合界面をもつもので,形状及び寸法は図2による。
      通常,接合界面が試験片の中央部において,長手方向に垂直に位置するように作製する。
                             試験片側面                                試験片断面
                                                                長方形断面     円形断面
                                                                                    単位 mm
    試験片の種類  試験片断面    幅W        高さt     直径d     長さLa     長さLb     長さLt
   推奨試験片     長方形断面   6.0±0.1   6.0±0.1     −      18以上     18以上     36以上
                  円形断面       −         −     φ6.0±0.1  18以上     18以上     36以上
   その他の試験片 長方形断面   W±0.1     t±0.1       −      3W以上     3W以上    6W以上
                  円形断面       −         −       d±0.1    3d以上     3d以上     6d以上
    JIS B 0621に規定する試験片上下面の平行度は,0.02 mm以下とする。
                                        図2−A号試験片
b)   号試験片 この試験片は2個以上の接合界面をもつもので,接合界面が2個の場合の形状及び寸法
    は図3による。接合界面が2個の場合,目的に応じて金属−セラミックス−金属接合又はセラミック
    ス−金属−セラミックス接合のいずれを採用してもよい。接合界面が2個以上の場合もこれに準じる。
      通常,評価対象の接合界面が試験片の中央部において,長手方向に垂直に位置するように作製する。

――――― [JIS R 1624 pdf 6] ―――――

                                                                                              5
                                                                                   R 1624 : 2010
                             試験片側面                                試験片断面
                                                                長方形断面     円形断面
                                                                                    単位 mm
    試験片の種類   試験片断面   幅W     高さt     直径d    長さLa   長さLb   長さLc   長さLt
                                                                               a)
   推奨試験片     長方形断面   6.0±0.1 6.0±0.1    −     18以上   18以上            36以上
                                                                               a)
                  円形断面       −       −    φ6.0±0.1 18以上   18以上            36以上
                                                                               b)
   その他の試験片 長方形断面   W±0.1   t±0.1      −     3W以上   3W以上           6W以上
                                                                               b)
                  円形断面       −       −      d±0.1   3d以上   3d以上            6d以上
     JIS B 0621に規定する試験片上下面の平行度は,0.02 mm以下とする。
   注a) 接合方法及び接合形状による制約がない場合,Lcは6 mmとする。
     b) 接合方法及び接合形状による制約がない場合,長方形断面はLc=W,円形断面はLc=dとする。
                                        図3−B号試験片

5.3 試験片の断面形状

  試験片の断面形状は,長方形又は円形とする。

5.4 試験片の寸法

  試験片の断面寸法は,任意とする。長方形断面試験片の幅は,高さに等しいか,高さ以上とする。推奨
試験片寸法は長方形断面が6 mm×6 mm,円形断面がφ6 mmとする。試験片の長さは幅又は直径の6倍以
上とする。荷重点間距離及び支点間距離は断面寸法に従い,図1による。

5.5 試験片のりょう(稜)の丸め又は面取り

  長方形断面試験片のりょうの丸め又は面取りは,図4による。
                                                       単位 mm
                                  試験片の種類       r及びc
                                推奨試験片           0.20.4
                                その他の試験片   (0.030.07)W
                         図4−長方形断面試験片のりょうの丸め又は面取り

――――― [JIS R 1624 pdf 7] ―――――

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5.6 試験片の表面粗さ

  長方形断面試験片の上下面の表面粗さは,通常,JIS B 0601に規定する0.2  刀慎       下とする。最終仕上
げ方向は,試験片の長手方向とする。円形断面試験片の表面粗さは,長方形断面試験片に準じる。ただし,
最終仕上げ方向は,試験片の円周方向とする。それ以外の場合には報告書に記載する。

5.7 試験片の数

  試験片の数は,10個以上とする。

6 試験方法

6.1 試験片の寸法の測定

  試験片の幅及び高さ,又は直径の測定は,あらかじめJIS B 7502に規定するマイクロメータ又はJIS B
7503に規定するダイヤルゲージを用いて行う。

6.2 支点間距離及び荷重点間距離

  4点曲げ負荷の支点間距離及び荷重点間距離は,図1による。あらかじめJIS B 7507に規定するノギス
を用いて測定する。

6.3 試験片の取付け

  試験片の取付けは,図1による。評価対象の接合界面が荷重点間の中央に位置するように,支持具に取
り付ける。接合界面が2個の場合,図1 e) 及び図1 f) に示すように,接合界面が荷重点の中央から左右対
称に位置するように,支持具を取り付けてもよい。この場合には,個々の接合界面の破断・未破断を報告
書に記載する。

6.4 雰囲気,昇温,保持時間及び温度測定

  雰囲気,昇温,保持時間及び温度測定は,JIS R 1604の規定による。

6.5 クロスヘッド変位速度及び破断荷重

  試験片の荷重点にクロスヘッド変位速度0.5 mm/minで4点曲げ負荷し,試験片が破断するまでの最大荷
重を測定する。

6.6 破壊起点,破壊径路及び破面

  破壊起点,破壊径路及び破面を調査し,評価対象の接合界面の破断・未破断を特定する。

7 計算

7.1 接合の曲げ強さの計算

  接合の曲げ強さは,個々の試験片の測定値から式(1)又は式(2)によって算出し,JIS Z 8401の規定によっ
て有効数字を3けたに丸める。
  長方形断面試験片の場合
                             3P(L2  L1 )
                          B=            (1)
                                2Wt2
  円形断面試験片の場合
                             8P(L2  L1 )
                          B=            (2)
                                 d3
                      ここに,                接合の曲げ強さ(MPa)
                                   P :  試験片が破断するまでの最大荷重(N)
                                  L1 :  荷重点間距離(mm)

――――― [JIS R 1624 pdf 8] ―――――

                                                                                              7
                                                                                   R 1624 : 2010
                                  L2 :  支点間距離(mm)
                                  W :  試験片の幅(mm)
                                   t :  試験片の高さ(mm)
                                   d :  試験片の直径(mm)
                                           円周率(3.142)

7.2 接合の曲げ強さの平均値と標準偏差の計算

  接合の曲げ強さの平均値と標準偏差は,式(3)及び式(4)によって算出し,JIS Z 8401の規定によって有効
数字を3けたに丸める。
                             n
                               xi
                            i
                         x=       (3)
                              n
                              n
                                (xi x) 2
                             i 1
                         S=              (4)
                                n  1
                      ここに,    xi :  個々の試験片の接合の曲げ強さの算出値(MPa)
                                  x :  接合の曲げ強さの平均値(MPa)
                                   S :  標準偏差(MPa)
                                   n :  試験片の個数

8 報告書

  曲げ強さ試験の結果は,次の項目について記載する。
a) この規格番号
b) 試験片の作製方法及び切出し位置
c) 試験片の種類,断面形状及び寸法
d) 試験機及びロードセルの容量
e) 支持具の形式(回転形又は固定形の別)
f)  試験条件(変位速度,雰囲気,温度,昇温及び保持時間)
g) 試験片の表面粗さ
h) 試験片の個数
i)  接合の曲げ強さ(平均値)
j)  標準偏差
k) 破壊起点,破壊径路及び破面(接合界面が2個以上の場合は,個々の接合界面の破断・未破断)