Tensile test technique for composites using small notched specimens

微小ノッチ試験片を用いた複合材料の引張強度試験技術

野澤 貴史; 谷川 博康

Nozawa, Takashi; Tanigawa, Hiroyasu

原子力材料の照射研究において微小試験片法の開発は重要な課題の一つである。本研究は、小型ノッチ試験片を用いた複合材料のための引張試験片法の開発を主眼とし、そのため、ノッチ試験片を用いた際の亀裂進展挙動と試験片サイズ効果を明らかにした。SiC/SiC複合材料の亀裂進展挙動は適切な界面制御によりノッチ鈍感であることを解明し、本結果を受けて主要な引張特性は容易にノッチ試験片から予測可能となった。特に、有意な試験片サイズ効果が認められないことが明らかとなった。これらの成果を足がかりに、ノッチ試験片を用いた微小引張試験法を提案するに至った。

Development of small specimen test technique (SSTT) is one of key issues for irradiation study of nuclear-grade materials. This study aims to propose a new tensile test methodology using miniature notched specimens. For that purpose, crack extension behaviors of notched tensile specimens and their size effects were initially evaluated. Observing crack propagation behaviors of SiC/SiC composites, the apparent notch insensitivity was identified even if the moderate fiber/matrix interface was formed. Due to the notch insensitivity, it was found that key tensile properties can easily be predicted by test results of notched specimens. Noteworthy, this relation appeared independent of specimen size. Based on these findings, a conceptual design of miniature tensile test methodology using a notched specimen was proposed.