JIS R 1723:2015 長繊維強化セラミックス複合材料の高温における引張クリープ特性の試験方法

                                                                                   R 1723 : 2015

pdf 目 次

ページ

•  序文・・・・[1]
•  1 適用範囲・・・・[1]
•  2 引用規格・・・・[1]
•  3 用語,記号及び定義・・・・[2]
•  4 原理・・・・[3]
•  5 装置・・・・[3]
•  5.1 試験機・・・・[3]
•  5.2 荷重伝達系(負荷ジグ)・・・・[4]
•  5.3 環境槽(チャンバー)・・・・[4]
•  5.4 環境槽内における荷重の確認・・・・[6]
•  5.5 伸び測定装置・・・・[6]
•  5.6 加熱装置・・・・[7]
•  5.7 温度測定・・・・[7]
•  5.8 データ収集システム・・・・[7]
•  5.9 寸法測定器・・・・[7]
•  6 試験片・・・・[7]
•  6.1 一般・・・・[7]
•  6.2 試験片形状・・・・[7]
•  6.3 試験片のタブ・・・・[9]
•  7 試験片の準備・・・・[9]
•  7.1 試験片の加工・・・・[9]
•  7.2 試験片本数・・・・[9]
•  8 試験方法・・・・[9]
•  8.1 試験準備・・・・[9]
•  8.2 試験手順・・・・[10]
•  8.3 試験の有効性判定・・・・[11]
•  9 計算・・・・[12]
•  10 報告・・・・[12]
•  附属書A(参考)試験機及びジグのアライメント評価方法・・・・[14]
•  附属書B(規定)引張軸方向調整における曲げ率の測定方法・・・・[18]

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――――― [JIS R 1723 pdf 1] ―――――

R 1723 : 2015

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,一般社団法人日本ファインセラミックス協会
(JFCA)及び国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構(JAXA)から,工業標準原案を具して日本工業規
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又は実用新案権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及び実
用新案権に関わる確認について,責任はもたない。

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                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                              R 1723 : 2015

長繊維強化セラミックス複合材料の高温における引張クリープ特性の試験方法

Testing method for creep behavior of continuous fiber-reinforced ceramic composites under tensile loading at elevated temperature

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。)は耐熱性に優れ,各種産業分野
における高温部材として幅広く適用されている。長繊維強化セラミックスを構造部材として使用する場合
には,高温における引張クリープ特性が材料データ及び部品設計データとして重要になる。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クリープ挙動について,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,室温を超え1 600 ℃以下の高温における大気中,不活性雰囲気中又は真空中での長繊維強
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。)の引張クリープ特性を測定するための試験
方法について規定する。この方法は,一方向(1D),二方向(2D)及び三方向(xD)の連続繊維で強化さ
れた全ての長繊維強化セラミックス複合材料に対する高温でのクリープ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 引張試験機・圧縮試験機−力計測系の校正方法及び検証方法
    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 1673 長繊維強化セラミックス複合材料の常温における圧縮挙動試験方法
    JIS R 1693-1 ファインセラミックス及びセラミックス複合材料の放射率測定方法−第1部 : FTIRを
        用いた分離黒体法による垂直分光放射率
    JIS R 1693-2 ファインセラミックス及びセラミックス複合材料の放射率測定方法−第2部 : FTIRを
        用いた反射法による垂直放射率

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2
R 1723 : 2015
    JIS R 1693-3 ファインセラミックス及びセラミックス複合材料の放射率測定方法−第3部 : 直接加熱
        熱量法による半球全放射率
    JIS R 1721 長繊維強化セラミックス複合材料の高温における圧縮特性の試験方法
    JIS Z 8401 数値の丸め方
    ISO 17161,Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics)−Ceramic composites−
        Determination of the degree of misalignment in uniaxial mechanical tests

3 用語,記号及び定義

  この規格で用いる主な用語及び定義は,JIS R 1600及びJIS R 1721によるほか,次による。
3.1
引張応力,σ(tensile stress)
  試験片に加えられた引張荷重(外力)を初期断面積で除した値。表面コーティング層がある場合は,次
に示す2種類の引張応力を定義する。
3.1.1
見かけの引張応力,σa(apparent tensile stress)
  表面コーティング層を含む見かけの断面積(A0,a)を用いた場合の引張応力。
3.1.2
実効引張応力,σe(effective tensile stress)
  表面コーティング層を除いた実効断面積(A0,e)を用いた場合の引張応力。
3.2
初期伸び量,ΔL0(initial longitudinal deformation)
  負荷直後における標点間のゲージ部長さの増加量。
3.3
初期ひずみ,ε0(initial strain)
  標点間における負荷直後の長手方向変位量を,ゲージ部長さで除した値(ΔL0/L0)。
3.4
伸び量,ΔL(longitudinal deformation)
  標点間のゲージ部長さの増加量。
3.5
全ひずみ,εt(total strain)
  標点間における長手方向変位量を,ゲージ部長さで除した値(ΔL/L0)。
3.6
クリープひずみ,εc(creep strain)
  クリープ試験中に生じたひずみ。全ひずみから初期ひずみを減じた値[(ΔL−ΔL0)/L0](図1参照)。
3.7
破断時間,tf(lifetime)
  引張クリープ試験において,負荷開始から試験片が破断するまでの時間(図1参照)。
3.8
クリープ破断ひずみ,εf(failure strain)
  引張クリープ試験において,試験片が破断したときの全ひずみ(図1参照)。

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3.9
クリープひずみ速度,dε/dt(creep strain rate)
  引張クリープ試験において,ひずみ−時間曲線から求められる単位時間当たりのひずみ量。
3.10
曲げひずみ(bending strain)
  指定された場所における試験片表裏の長手方向ひずみの差に1/2を乗じたもの(附属書A及び附属書B
参照)。
3.11
曲げ率(percent bending)
  曲げひずみを軸方向ひずみで除した値をパーセント表示したもの(附属書A及び附属書B参照)。
                               図1−全ひずみ−時間関係曲線(例)

4 原理

  大気中,真空中又は不活性雰囲気において,規定する形状及び寸法の試験片を試験温度まで加熱後,一
定の引張荷重を負荷する。試験片が破壊するか,又は所定負荷時間まで試験を行うことによって引張応力
−ひずみ応答,ひずみ−時間応答,ひずみ速度−時間応答,破断時間,クリープ破断ひずみなどを測定す
る。

5 装置

5.1 試験機

  引張試験機は,JIS B 7721で規定する等級1のものを使用する。試験機の精度は,実際の試験条件(圧
力,温度)においても有効でなければならない。
  重すい(錘)式試験機を用いる場合は,試験片に負荷された荷重を直接測定するシステムを備える必要
はないが,JIS B 7721で規定する等級1と同等の精度であることを事前に確認する。

――――― [JIS R 1723 pdf 5] ―――――

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