材料強度班では以下に示すような設備(代表例)を使って、強度の測定からミクロ解析・力学解析まで幅広い研究を行っています。また、必要に応じて他機関の高性能装置を使うこともあります。
※学生向けに簡単な[説明]を付けましたので参考にしてください。
負荷装置群
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片持ち式回転曲げ疲労試験装置(YRB200) [説明] 片持ちはりの原理を利用して丸棒に曲げ 応力を発生させ、さらにこれを連続回転させる ことで繰返し応力(すなわち疲労負荷)を与えます。 | 小型引張試験装置(AGS) [説明] 比較的小さな荷重容量(5kN)を持つ 軸引張試験機です。樹脂材料のような低強度素材 の試験に適用しています。 |
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電磁サーボ式微小負荷試験装置(MMT) [説明] 電磁力を利用し、小さな荷重を高精度に 制御できる試験装置です。薄板などの小型試験片 の評価に適しています。 | 引張試験装置(AG-5000D) [説明] 標準的な荷重容量(50kN)を持つ軸引張 試験機です。主に金属材料の試験に適用しています (写真:塩水循環装置を付けた様子)。 |
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引張試験装置(AG-2000C) [説明] 大小の試験装置を補完する容量(20kN)の 軸引張試験機です。 | 引張試験装置(AGX-50kN) [説明] 標準的な荷重容量(50kN)を持つ軸引張 試験機です。高精度のビデオ式伸び計を備え、高ひずみ域 までの引張試験が簡単にできます。 |
解析装置群(学内)
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電界放出型走査電子顕微鏡(JSM-7100F) [説明] 材料表面を極めて高い倍率(~10万倍程度)で 観察できる高性能の走査電顕(SEM)です。 元素分析(EDS)、結晶方位解析(EBSD)、 反射電子検出器なども備えた多機能装置です。 | 走査型電子顕微鏡(JSM-6500) [説明] 汎用SEMです。特別なトレーニングを必要としない 簡単な装置なので、低倍率での形態観察にはとても便利です。 |
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集束イオンビーム観察・加工装置 [説明] 液体ガリウムから発生させたイオンビームにより 材料表面を削ったり観たりする装置です。 1ミクロンに満たない極小構造の造形ができます。 | デジタルマイクロスコープ [説明] 光学式なのに最大5000倍の観察も可能な 高機能スコープです。材料表面の3D形状計測や画像処理 もできるハイテク装置です。 |
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金属顕微鏡 [説明] 小さな世界への入り口はいつもこの装置から。誰でも使える 昔ながらの光学顕微鏡ですが、現象のスケール感をつかむためには 欠かせない装置です。いろんなものを見て慣れてください。 | 実体顕微鏡 [説明] 0.1ミリ~1ミリ程度のものをピンセットで 扱う際に便利なスコープです。 年寄りには欠かせない装置です。 |
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測長顕微鏡 [説明] 試験片を精密に加工するためには、精密な測長が 不可欠。ミクロンスケールで厚さ・太さを制御する ためにとても役立つ装置です。 | ビッカース硬さ試験機 [説明] 材料表面の硬さを測定することはもちろん、小さな マーカー(圧痕)を狙ったところに付ける使い方もできます。 |
解析装置群(学外)
こちらの学外機関と連携することが多いです ⇒ 名古屋大学超高圧電子顕微鏡施設のページへ
試料調整装置群
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クロスセクションポリッシャ(IB-09020CP) [説明] 通称CPと呼んでいます。材料にアルゴンイオン ビームを照射して、極めてきれいな断面を作り出す 装置です。主にSEM観察の前処理に使います。 | イオンスライサー [説明] CPの兄弟機ですが、こちらは極薄膜を作り出す ための装置です。透過電顕(TEM)用のサンプルを 加工するために使用します。 |
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ダイヤモンドホイールソー [説明] 試験片をSEMに入れる前に小さくカットするための 装置です。大型の砥石カッターよりも高い寸法精度を 出せます。 | 小型管状炉(ガス雰囲気式) [説明] 試験片を比較的高温(~1000℃)で熱処理する ときに使います。ガスを流しながら様々な環境中で 行うことができます。 |
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小型真空雰囲気炉 [説明] ガス雰囲気式に比べて、高温保持(~1000℃)による 表面酸化の防止に優れた炉です。 | 送風式恒温槽 [説明] 比較的低温下(~260℃)において時効熱処理等 を行う際に使用する炉です。 |
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微小ドリル(Levin製) [説明] 試験片表面に微小な人工欠陥を導入する際に 使います。髪の毛太さ程度の径(50ミクロン)を使う こともあります。 | マイクロ電子天秤 [説明] 最小表示1マイクログラム(1/100万グラム)の超精密 天秤です。環境の影響による素材のわずかな 重量変化も逃しません。 |
各種解析ソフト
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有限要素解析ソフト(ABAQUS) [説明] 構造モデル(2D/3D)を作り負荷を与えれば、 応力・ひずみ等を数値的に計算できます。 | デジタルイメージ相関解析ソフト(DIPP strain) [説明] 試験片表面に付けた細かいマーカーの位置変化を 画像処理により数値化する(ひずみに変換する) ことができます。 |
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結晶方位解析(OIM analysis)ソフト [説明] SEMによって得た結晶方位データをさまざまな パラメーターを使って解析するためのソフトです。 | SEM画像3D化ソフト(MEX) [説明] 視差の異なるSEM画像から3D画像を合成し 凹凸状態を解析できるソフトです。 |