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材料試験片及びその製造方法

国内特許コード P08A013803
掲載日 2008年10月7日
出願番号 特願2006-060027
公開番号 特開2007-240212
登録番号 特許第4696272号
出願日 平成18年3月6日(2006.3.6)
公開日 平成19年9月20日(2007.9.20)
登録日 平成23年3月11日(2011.3.11)
発明者
  • 緒形 俊夫
出願人
  • 独立行政法人物質・材料研究機構
発明の名称 材料試験片及びその製造方法
発明の概要

【課題】本発明は試験片に設けられた空隙内だけの環境雰囲気を制御することで様々な環境雰囲気下での材料の特性を測定することが可能であり、大きな負担を要することなく、構造材料の機械的強度特性や耐環境特性を特有の、さらには過酷な環境下で行なうのと同様な結果を通常の環境下でも評価試験が行えるようにした試験片とその製造方法を提供する。
【解決手段】試験片は、その内部に形成した微細空隙内に環境構成流体を封じ込めたことを特徴とする構成を採用した。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


新しい材料が開発された場合、または既存の材料であっても特殊な環境下で用いられる場合には、その特有の環境雰囲気下での材料の特性を正確に評価することは不可欠である。特に、高度な機械的強度特性や耐環境特性が要求される構造材料である場合には、様々な条件での環境下において優れた特性を有することが求められ、たとえば、その部材の目的、用途、種類に応じて引張特性、疲労特性、疲労亀裂進展特性、クリープ特性、破壊靭性特性、衝撃特性等の機械的強度特性だけでなく、耐酸性、耐アルカリ性、耐酸化性、耐腐食性等の耐環境特性も優れていることが求められる。しかも、構造用材料に対してはこれらの特性は常温や常圧というような温和な環境だけではなく、高温から低温、あるいは高圧から低圧、さらには酸性やアルカリ性等の過酷な環境においても同様に優れた特性を有することが求められる。このため、特有の、そして様々な条件下の環境雰囲気下での材料特性の評価が是非とも必要になる。



従来では、特許文献1~4に示すように、材料の機械的強度特性や耐環境特性の試験を過酷な環境下で行なうに際しては、試験片を温度や圧力が任意に調整できる密閉された空間内に試験装置を設置し、その空間に特殊な環境を構成する流体(例えば、高圧ガス、高圧液、高温ガス、高温液など、これらを総称して環境構成流体という。)を外部から送り込み、試験を行うことしかできなかった。



このような方法では、測定に必要な環境を創出して保持するために多大な設備と費用を必要とするだけでなく試験のための荷重や試薬を正確に付与することが難しく、環境によっては未だ有効なデータを得る方法として確立されていないのが実情である。

【特許文献1】: 特開平09-196844号公報

【特許文献2】: 特開2004-132752号公報

【特許文献3】: 特開2001-208675号公報

【特許文献4】: 特開2004-077230号公報

産業上の利用分野


本発明は金属、合金、セラミックス、樹脂等の各種材料の特殊な環境下での材料の特性を調べるための試験方法に使用する試験片及びその製造方法に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
材料の特性を評価するための荷重負荷試験に使用する材料試験片において、その内部に形成した微細空隙内に環境構成流体を封じ込めた材料試験片であって、前記微細空隙に繋がるチューブ内に加圧塑性材を前記チューブ内に流通路を形成する形で入れておき、次に、外部の環境構成流体供給構造の供給口と前記チューブ入口を接続し、前記微細空隙内に環境構成流体を注入し、前記入口と供給口との接続状態を維持したまま、前記チューブを加圧塑性材と共に圧迫変形してチューブ内を前記可塑性金属体にて密封、又は前記チューブを加熱して熱溶融性材を溶融して、チューブ内をこの熱溶融性材にて密封した後、この密封箇所より入口側を切断して、環境構成流体供給構造と分離することを特徴とする材料試験片

【請求項2】
請求項1に記載の材料試験片に環境構成流体を封じ込める方法において、前記微細空隙に繋がるチューブ内に加圧塑性材を前記チューブ内に流通路を形成する形で入れておき、次に、外部の環境構成流体供給構造の供給口と前記チューブ入口を接続し、前記微細空隙内に環境構成流体を注入し、前記入口と供給口との接続状態を維持したまま、前記チューブを加圧塑性材と共に圧迫変形してチューブ内を前記可塑性金属体にて密封し、この密封箇所より入口側を切断して、環境構成流体供給構造と分離することを特徴とする材料試験片の製造方法

【請求項3】
請求項1に記載の材料試験片に環境構成流体を封じ込める方法において、前記微細空隙に繋がるチューブ内に熱溶融性材を流通路を形成する形で入れておき、次に、外部の環境構成流体供給構造の供給口と前記チューブ入口を接続し、前記微細空隙内に環境構成流体を注入し、前記入口と供給口との接続状態を維持したまま、前記チューブを加熱して熱溶融性材を溶融して、チューブ内をこの熱溶融性材にて密封し、この密封箇所より入口側を切断して、環境構成流体供給構造と分離することを特徴とする材料試験片の製造方法

【請求項4】
請求項2又は3に記載の材料試験片の製造方法において、試験片を冷却した状態で環境構成流体を注入し、密封後に常温に戻すことにより前記微細空隙内の流体圧力を高めたことを特徴とする材料試験片の製造方法
産業区分
  • 試験、検査
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2006060027thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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