2D-C/Cコンポジットの引張特性に及ぼすひずみ速度の影響

摘要

炭素繊維強化炭素（C/C)コンポジットは炭素を母材として炭素繊維で強化した先進複合材料であり，繊維構造によって一方向に強化されたものをUD-C/Cコンポジッに二方向に積層強化されたものを2D-C/Cコンポジットと称す.このC/Cコンポジットは，高温でも優れた機械的性質を維持することが可能であるため航空宇宙分野をはじめとした様々な分野において耐熱材料としての利用が進hでいる.このような使用環境下では，静的から動的にかけて高範囲でのひずみ速度における負荷が加わることが予測される.そのため，構造材料としての信頼性をより高めるために，ひずみ速度が力学特性に及ぼす影響について把握することは極めて重要である.C/Cコンポジットのような繊維強化材料においては荷重負荷方向と繊維の配向角のずれが大きくなるほどひずみ速度依存性に母材の性質が強く現れることが報告されている.また，炭素材料である黒鉛の引張特性に及ぼすひずみ速度の影響に関しては，あるひずみ速度まで破断応力は僅かに增加していくが，ピークに達したのち急激に減少するという一般的な材料とは異なる特異な性質を持つことが報告されている. C/Cコンボジットのひずみ速度依存性は母材炭素の影響が現れると推測されるが，その報告例は非常に少ないのが現状である.