セミナー趣旨
ガラスは優れた光学特性、耐熱性、耐薬品性を有する一方、微小欠陥や表面損傷を起点として脆性的に破壊する材料である。近年、半導体関連部材、電子デバイス、ディスプレイ、光学部材などでガラスの適用範囲が拡大しており、破損防止と高強度化への要求が高まっている。
本講演では、ガラスの破壊メカニズムを基礎から解説するとともに、強度・靭性評価法、破壊解析手法、破損原因の考え方について説明する。さらに、表面処理、強化処理、組成・構造制御などによる高強度化技術を紹介し、ガラスの破損を防ぐための評価・解析・設計指針について解説する。
1.ガラスの基礎と破壊メカニズム(70分)
1-1.ガラスの構造と機械的特性
1-2.強度・硬度・靭性の基礎
1-3.理論強度と実強度
1-4.欠陥と強度
1-5.クラック発生・進展
1-6.応力腐食割れと遅れ破壊
2.ガラスの強度評価と破壊解析(60分)
2-1.各種強度・靭性評価法
2-2.強度のばらつきとその考え方
2-3.強度データの解釈
2-4.破面解析による破損原因の特定
3.ガラスの破損事例と破損防止(45分)
3-1.表面欠陥・加工損傷による破損
3-2.熱応力・残留応力による破損
3-3.強化ガラスの破損事例
3-4.各種用途における破損課題
3-5.破損防止の考え方
4.高強度化・耐破損性向上技術(75分)
4-1.表面処理による強度向上
4-2.熱強化・化学強化
4-3.組成・構造制御による高強度化
4-4.ガラスセラミックスによる高靭化・耐破損化
4-5.高強度化技術の現状と課題
5.高強度・高靭性ガラスの今後の展望(10~15分)
5-1.ナノ構造と破壊特性
5-2.構造解析・シミュレーションの活用
5-3.次世代高強度・高靭性ガラス
質疑応答