JIS R 1687:2009 長繊維強化セラミックス複合材料の高温における引張挙動試験方法

                                                                                   R 1687 : 2009

pdf 目 次

ページ

•  序文・・・・[1]
•  1 適用範囲・・・・[1]
•  2 引用規格・・・・[1]
•  3 用語及び定義・・・・[2]
•  4 記号及び定義・・・・[3]
•  5 原理・・・・[4]
•  6 装置・・・・[4]
•  7 試験片・・・・[6]
•  7.1 試験片形状・・・・[6]
•  7.2 試験片の準備・・・・[6]
•  7.3 試験片の本数・・・・[7]
•  7.4 有効な試験・・・・[7]
•  7.5 試験片のエンドタブ・・・・[7]
•  8 試験準備・・・・[8]
•  8.1 引張軸方向の調整・・・・[8]
•  8.2 加熱装置・温度測定の調整・・・・[8]
•  8.3 試験モード及び試験速度・・・・[8]
•  9 試験方法・・・・[9]
•  9.1 試験片寸法の測定・・・・[9]
•  9.2 試験手順・・・・[9]
•  9.3 試験後処理・・・・[9]
•  10 計算・・・・[9]
•  10.1 結果の算出・・・・[9]
•  10.2 平均値,標準偏差及び変動係数・・・・[14]
•  11 報告・・・・[14]
•  11.1 一連の試験報告・・・・[14]
•  11.2 個々の試験報告・・・・[17]
•  附属書A(規定)引張軸方向調整における曲げ率の測定方法・・・・[19]
•  附属書B(参考)長繊維強化セラミックス複合材料の高温における引張応力−ひずみ挙動試験方法における試験片形状推奨事項・・・・[21]

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――――― [JIS R 1687 pdf 1] ―――――

R 1687 : 2009

まえがき

  この規格は,工業標準化法第12条第1項の規定に基づき,社団法人日本ファインセラミックス協会(JFCA)
及び財団法人日本規格協会(JSA)から,工業標準原案を具して日本工業規格(日本産業規格)を制定すべきとの申出があり,
日本工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が制定した日本工業規格(日本産業規格)である。
  この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。
  この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権又は出願公開後の実用新案登録出願に
抵触する可能性があることに注意を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許
権,出願公開後の特許出願,実用新案権及び出願公開後の実用新案登録出願にかかわる確認について,責
任はもたない。

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――――― [JIS R 1687 pdf 2] ―――――

                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                              R 1687 : 2009

長繊維強化セラミックス複合材料の高温における引張挙動試験方法

Testing method for tensile behavior of continuous fiber reinforced ceramic matrix composites at elevated temperatures

序文

  長繊維強化セラミックス複合材料(炭素繊維強化炭素複合材料を含む。)は耐熱性,軽量及び破断伸びが
通常のセラミックスより大きいといった特長から,宇宙航空,エネルギーなどの分野における適用が期待
されている。長繊維強化セラミックス複合材料は高温で使用されることが多く,材料データ及び部品設計
データとして高温における引張挙動特性が重要となる。この規格は,長繊維強化セラミックス複合材料の
高温における引張挙動について,客観的,かつ,容易に再現可能な試験方法を提供し,長繊維強化セラミ
ックス複合材料を利用する諸工業の発展に寄与することを目的として制定された。
  なお,対応国際規格は現時点で制定されていない。

1 適用範囲

  この規格は,長繊維で強化されたセラミックス複合材料(炭素繊維強化炭素複合材料を含む。以下,長
繊維強化セラミックス複合材料という。)の高温における引張挙動試験方法について規定する。
  この方法は,二次元(2D)及び三次元(3D)の長繊維で強化されたすべてのセラミックス複合材料に対
する大気中,真空中及び不活性雰囲気中における高温での引張挙動試験に適用できる。

2 引用規格

  次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成する。これらの
引用規格は,その最新版(追補を含む。)を適用する。
    JIS B 7502 マイクロメータ
    JIS B 7721 引張・圧縮試験機−力計測系の校正・検証方法
    JIS B 7741 一軸試験に使用する伸び計の検証方法
    JIS C 1602 熱電対
    JIS C 1612 放射温度計の性能試験方法通則
    JIS R 1600 ファインセラミックス関連用語
    JIS R 1801 遠赤外ヒータに放射部材として用いられるセラミックスのFTIRによる分光放射率測定
        方法

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R 1687 : 2009

3 用語及び定義

  この規格で用いる主な用語及び定義は,JIS R 1600によるほか,次による。
3.1
長繊維強化セラミックス複合材料
  強化材が長繊維で,単繊維,繊維束又は織物で構成されているセラミックス複合材料。
3.2
引張軸方向のひずみ
  試験片表面で測定された縦方向(引張軸方向)のひずみの平均値。
3.3
曲げひずみ
  試験片表面のひずみと軸方向ひずみとの差。
3.4
破壊荷重
  試験片が二つ又はそれ以上に破壊するときの荷重。
3.5
平行部
  試験片中において一様最小断面積の部分。
3.6
ゲージ長
  試験片中において,ひずみ又は伸びを測定する部分の長さ。
3.7
引張破壊強さ
  材料が破壊するときの引張応力。
3.8
極限引張強さ
  材料が耐えることができる最大引張応力。
3.9
弾性率
  比例限界以下でのひずみに対する応力の比。
3.10
比例限界応力
  材料のひずみに対する応力の比例関係(フックの法則)が保たれ得る最大応力。
3.11
曲げ率
   曲げひずみ100 の式で求められる値。
    軸方向ひずみ
3.12
回復弾性エネルギー又は弾性エネルギー係数
  ゼロから比例限界まで弾性的に応力を加えるために要求される単位体積当たりのひずみエネルギー。

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                                                                                              3
                                                                                   R 1687 : 2009
3.13
非回復累積損傷エネルギー又はじん性率
  発生応力がゼロから最終破断に至るまでに要求される単位体積当たりのひずみエネルギー。
3.14
高温
  室温を超えた温度域。
3.15
均熱部
  試験片中において試験温度500 ℃以下の場合は±5 ℃以内,500 ℃以上の場合は試験温度(℃)の±1 %
以内の温度範囲で一定に温度が保持されている部分。

4 記号及び定義

  この規格に用いる記号及びそれらの定義は,表1による。
                                       表1−記号及び定義
    記号           単位                           定義                           参照
 A          mm2                 試験片の断面積                          10.1.2 式(2a),(2b)
 d          mm                  平行部の平均厚さ                        表2,表3,図3,図4
 E          MPa                 弾性率(ヤング率)                      10.1.8 式(6),図6 a),c)
 ER         J/m3                回復弾性エネルギー(弾性エネルギー)    10.1.11 式(7),図6 a),c)
 ET         J/m3                非回復累積損傷エネルギー                10.1.12 式(8),(9),図6
 F          N                   引張荷重                                10.1.2 式(1)
 Ff         N                   破壊荷重                                10.1.6 式(5)
 Fm         N                   最大荷重                                10.1.4 式(4)
 l          mm                  ある瞬間のゲージ長                      10.1.3 式(3)
 l0         mm                  初期ゲージ長                            10.1.3 式(3)
 L          mm                  短冊形試験片の全長                      表3,図4
 L1         mm                  ダンベル形試験片の平行部の長さ          表2,図3
 L2         mm                  ダンベル形試験片の全長                  表2,図3
 n          l                   有効な試験片本数                        表4,7.3
 nT         l                   総試験片本数                            表4
 R          mm                  ダンベル形試験片のR部半径               表2,図3
 Rf         MPa                 引張破壊強さ                            10.1.6 式(5),図6
 Rm         MPa                 極限引張強さ                            10.1.4 式(4),図6
 SD         パラメーターに依存  標準偏差                                10.2 式(11)
 V          l                   変動係数                                10.2 式(12)
 W          mm                  短冊形試験片の平均幅                    表3,図4
 W1         mm                  ダンベル形試験片の平行部の平均幅        表2,図3
 W2         mm                  ダンベル形試験片のつかみ部幅            表2,図3
 X          パラメーターXに依存 平均                                    10.2 式(10)
 Δσ/Δε  MPa                 引張応力−ひずみ線図におけるこう配      10.1.8 式(6)
 ε         mm/mm               引張方向のひずみ                        10.1.3 式(3),図6
 εf        mm/mm               引張破壊強さ (Rf) に対応するひずみ      10.1.7,図6
                                (引張破壊ひずみ)
 εp        mm/mm               比例限界応力 (σp) に対するひずみ       10.1.10,図6 c)

――――― [JIS R 1687 pdf 5] ―――――

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