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J-GLOBAL ID：201202252474432994   整理番号：12A0583154

SiCファイバの酸化の間のSiO₂中の成長応力

Growth stress in SiO₂ during oxidation of SiC fibers

著者 (1件)： HAY R. S. (Air Force Res. Lab., Wright-Patterson Air Force Base, Ohio 45433-7817, USA)
資料名： Journal of Applied Physics  (Journal of Applied Physics)
巻： 111  号： 6  ページ： 063527-063527-13  発行年： 2012年03月15日 
JST資料番号： C0266A  ISSN： 0021-8979  CODEN： JAPIAU  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 炭化ケイ素(SiC)ファイバの酸化の間のSiO₂皮膜の成長応力の計算方法を開発した。計算をHi-Nicalon-S SiCファイバについて先に計測しておいたDeal-Grove酸化動力学パラメータを用いて行った。2.2倍の酸化体積膨張に由来する約25GPaのSiO₂中の当初の圧縮応力は,せん断応力依存の粘性を伴ったシリカの流動により低いレベルに急速に緩和した。1200°C以上ではシリカの粘性流が応力を無視できるレベルまで緩和した。700~900°Cでは圧縮性軸及びフープ応力がGPaの桁で残存したが,動径方向応力はずっと小さかった。温度の上昇による成長応力の減少の原因は,シリカ粘性の活性化エネルギーが酸化と比較してずっと大きいからである。外部皮膜の動径方向膨張は遂にはフープ応力を引張に変え,軸方向応力はPoisson効果のために引張になる。1000°C以上で形成した厚い皮膜の引張フープ応力は1GPaを超す。ある限界条件下での成長応力の近似解析表式を議論した。結晶化SiO₂皮膜についても成長応力を計算した。これは微細構造の応力の証拠と定性的に矛盾が無い。計算法についての仮定と限界に併せて,SiC酸化動力学とSiCファイバ強度への成長応力の影響の可能性についても議論した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *炭化ケイ素 ,  *繊維 ,  *二酸化ケイ素 ,  皮膜 ,  *応力 ,  Nicalon繊維 ,  膨張 ,  圧縮応力 ,  剪断応力 ,  粘性 ,  流動 ,  *緩和現象 ,  フープ応力 ,  活性化エネルギー ,  *結晶成長
準シソーラス用語： 体積膨張

分類 (2件)： 固体の機械的性質一般  (BL01021C) ,  半導体の結晶成長  (BK13040X)

タイトルに関連する用語 (5件)： SiC ,  ファイバ ,  酸化 ,  SiO2 ,  成長応力