JIS Z 8844:2019 微小粒子の破壊強度及び変形強度の測定方法

                                                                                   Z 8844 : 2019

pdf 目 次

ページ

•  1 適用範囲・・・・[1]
•  2 引用規格・・・・[1]
•  3 用語及び定義・・・・[1]
•  4 測定の原理及び評価指標・・・・[2]
•  5 試験装置・・・・[3]
•  6 試料及び測定の条件・・・・[4]
•  7 測定方法・・・・[4]
•  8 測定結果の報告・・・・[4]
•  附属書A(参考)微小粒子の破壊強度及び変形強度の測定データシート・・・・[6]
•  附属書B(参考)ぜい性粒子の試験力-変位線図について・・・・[7]

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――――― [JIS Z 8844 pdf 1] ―――――

Z 8844 : 2019

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,一般社団法人日本粉体工業技術協会(APPIE),
国立研究開発法人産業技術総合研究所(AIST)及び一般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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――――― [JIS Z 8844 pdf 2] ―――――

                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                              Z 8844 : 2019

微小粒子の破壊強度及び変形強度の測定方法

Test method of fracture and deformation strength of a fine particle

1 適用範囲

  この規格は,粒子径が数マイクロメートル数十マイクロメートルである微小粒子(以下,粒子という。)
の破壊及び変形に関する評価指標を含めた強度測定方法について規定する。

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 Z 8103 計測用語
    JIS Z 8401 数値の丸め方
    JIS Z 8703 試験場所の標準状態
    JIS Z 8815 ふるい分け試験方法通則
    JIS Z 8816 粉体試料サンプリング方法通則

3 用語及び定義

  この規格で用いる主な用語及び定義は,次による。
3.1
試験力(compressive force)
  粒子を平面圧子(3.5参照)で圧縮するときに加える力。
3.2
変位(displacement)
  圧縮試験における粒子の変形量又は圧縮に伴う平面圧子若しくは試料台の移動距離。
3.3
破壊(fracture)
  粒子を圧縮したとき,砕片化すること。
3.4
変形(deformation)
  粒子を圧縮したとき,破壊することなく粒子形状が変化すること。
3.5
平面圧子(plane indenter)
  粒子を圧縮するときに用いる平面部をもつ圧子。

――――― [JIS Z 8844 pdf 3] ―――――

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Z 8844 : 2019
3.6
粒子強度(strength of particle)
  粒子を平面圧子で圧縮するとき,粒子の破壊又は変形に要する強度。前者は破壊強度(3.7参照),後者
は変形強度(3.8参照)で定義される。
3.7
破壊強度(fracture strength)
  固体材料の破壊に要する応力。
3.8
変形強度(deformation strength)
  弾塑性又は展延性による固体材料の変形特性を規定する応力。

4 測定の原理及び評価指標

  この規格で定める測定の原理及び評価指標は,次による。
a) 破壊強度 図1に微小粒子強度試験装置の圧縮部の概略を示す。粒子を平面圧子と試料台とで挟み,
    “圧縮方法A(試験力を一定速度で増加させる試験力制御)”又は“圧縮方法B(変位を一定速度で増
    加させる変位制御)”のいずれかで圧縮する。
      ぜい(脆)性材料は,極めて少ない変形で破壊に至る。図2に,ぜい性粒子の試験力−変位線図を
    模式的に示す(破壊後の試験力の挙動については,圧縮方法Aと圧縮方法Bとに分かれる。詳細は附
    属書Bを参照。)。破壊強度σFは,試験力−変位線図によって試料の破壊が認められたときの試験力
    FFを求め,式(1)に代入して求める。
                                FF
                        σF   H      (1)
                                 d2
                      ここに,        σF :  破壊強度(Pa)
                                      αH :  係数=2.8
                                      FF :  試料の破壊が認められたときの試験力(N)
                                       d :  粒子の直径(m)
      注記1 式(1)は,球形だけでなく非球形の粒子でも,実験誤差内で同一材料の球形試験片の強度と
              ほぼ同等の値が得られている[4]。
      注記2 係数αHは,粒子の破壊に対する仮定によって変わる。この規格では,最大の試験力で破壊
              するとした2.8を採用している[1][4]。
      注記3 式(1)で,粒子の直径(d)の単位がマイクロメートル(μm),試料の破壊が認められたとき
              の試験力(FF)の単位がミリニュートン(mN)の場合は,破壊強度(σF)の単位はギガパ
              スカル(GPa)になる。
                 なお,表A.1には,このほかに,破壊強度(σF)の単位がメガパスカル(MPa)も併記
               している。
b) 変形強度 金属,プラスチックなど,弾塑性又は展延性材料では,破壊に至らず連続的に変形するこ
    とが多い。図3に,弾塑性又は展延性の粒子の試験力−変位線図を模式的に示す。変形の程度に着目
    し,粒子径の10 %の圧縮変位に対する粒子強度の評価として,式(2)で表される変形強度σ10 %を適用
    する。

――――― [JIS Z 8844 pdf 4] ―――――

                                                                                              3
                                                                                   Z 8844 : 2019
                          10
                              F10 %
                        σ %         (2)
                                A
                      ここに,       σ10 % :  粒子径の10 %の圧縮変位に対する変形強度(Pa)
                                     F10 % :  粒子径の10 %の圧縮変位に対する試験力(N)
                                        A :  代表面積(圧縮前に計測した粒子の粒子径によって求め
                                             た相当円の面積)(m2)
      注記 代表面積(A)の単位が平方マイクロメートル(m2),粒子径の10 %の圧縮変位に対する試
            験力(F10 %)の単位がミリニュートン(mN)の場合は,粒子径の10 %の圧縮変位に対する
            変形強度(σ10 %)の単位はギガパスカル(GPa)になる。
                           図1−微小粒子強度試験装置の圧縮部の概略図
    図2−ぜい性粒子の試験力−変位線図         図3−弾塑性又は展延性の粒子の試験力−変位線図

5 試験装置

  試験装置は,次に示す負荷装置,先端に平面部をもつ平面圧子,試料台,粒子径測定装置及び試験力−
変位線図の記録装置によって構成される。
a) 負荷装置 試料に圧縮の負荷(試験力)を加えることができる装置。
b) 試料台 粒子に対して十分硬い材料とし,その表面粗さ(Ra)は0.05 m以下が望ましい。
c) 粒子径測定装置 光学顕微鏡などを用いる。
d) 記録装置 次に示す試験力及び変位を記録できる装置。

――――― [JIS Z 8844 pdf 5] ―――――

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