CIQuS 量子ビーム連携研究センター

KEK

#07 社会インフラ構造材料のき裂起点の予測

プロジェクトリーダー
一柳 光平、丹羽 尉博

社会インフラ構造材料に最も重要な要素は破壊メカニズムの理解と制御です。安全性のマネジメントなしに材料を使用することは出来ません。破壊現象も原子レベルからマイクロスケールまでの階層構造を持ち、さらに破壊に至るまでの時間によって破壊メカニズムが異なり複合材料ではさらに複雑さは増加します。構造材料の設計には破壊メカニズムの初期構造から破壊に至るまでの「き裂発生と進展の時空間マルチスケールメカニズム」の理解と制御が必要になります。

本プロジェクトでは、構造材料の静的破壊・衝撃破壊メカニズムの解明のため、(1)高強度レーザー・軽ガス銃と放射光を組みわせた時間分解X線測定、(2)破壊後の試料のX線顕微鏡または中性子ブラックエッジ法による非破壊測定によって材料内部の可視化を行い、構造材料の破壊メカニズムをマルチスケールで明らかにします。

主要メンバー(KEK物構研)

一柳 光平,丹羽 尉博,髙木 壮大,野澤 俊介,木村 正雄

連携メンバー

川合 信明(熊本大学)
J. Hu(China Academy of Engineering Physics)

主な手法

試料環境の基盤技術:高圧・高温(短時間)
Pump-probe 時間分解X線測定(TR-XRD,TR- DXAFS,X線イメージング)
X線顕微鏡(XAFS-CT,STXM,XAS/XRX/XRD,X-CT)
中性子ブラッグエッジトモグラフィー
レーザー計測(光干渉計,高速イメージング)

衝撃破壊の空間・時間でのマルチスケール階層構造