脆性とは、ある力を与えた時に伸びずに破断する性質ですよね?
延性とは、ある程度の力を与えた時に伸びる性質ですよね?
紙は延性ですよね?調べてみたのですが、金属を対象にして書かれているものばかりです。
やっぱりある程度伸びる物だと思うのですが、温度に影響されるとは思えませんし、
どなたか、詳しい方、宜しくお願いします。

A 回答 (1件)

はずしているかも知れません。

金属の延性は,結晶粒の間(結晶粒界)のすべりや,結晶格子自体のゆがみ(転位)により起ります。高温では拡散が起りやすく,したがって,転位運動も活発になり,超塑性現象なども現れやすくなります。さて,このような延性的な性質をセラミックスにもということで,セラミックス繊維を複合化した複合材料が研究されています。(ガラス繊維を入れた繊維強化プラスチックとは構造が似ているのですが,ここでは,プラスチックが延性を示すのに対して,ガラス繊維は延性が非常に小さいので区別します)
この複合材料は,材料にクラックが入っても,繊維で壊滅的な破壊を防ごうとするもので,この効果は擬似延性などと呼ばれています。したがって,真の延性を示すわけではありません。紙の場合もからまった繊維が引き伸ばされる機構により,擬似延性を示します。
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この回答へのお礼

どうも有難うございます!
助かりました。

お礼日時:2002/03/05 12:11

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Q脆性材料が延性破壊を示す理由について教えて下さい

劣化した硬質脆性材料の黒鉛を強度破壊すると延性破壊でした。脆性が延性になったのはなぜでしょうか?

Aベストアンサー

黒鉛の劣化機構については承知しておりません。

しかし、脆性材料の延性破壊 (これは言葉の矛盾ですが・・・)
についてはMichigan大学の橋田先生が論文をお書きになっております。

yahooから入って

" ductile fracture of brittle material "

のようにダブルコーテーションをつけて検索すると数が少ないので
 「 Engineering ductile fracture in brittle-matrix composites 」
がすぐ見つかります。

コンクリート (モルタルと砂と石の混合固化物で、明らかに脆性材料)が
延性破壊をすることについて書かれています。

しかし論文中の「J積分」についても承知しておりません。
のっけから、J積分の「J]が何を意味するのか入門書にさえ記されておりません。

密かに思うに、J積分は「J.R.Rice」先生の発明品 
(同じころ同様のことをいったロシア人がいたそうですが・・・)
でして、その論文に”J-Integral" を次のように定義すると書かれていました。
つまり自分の名前を冠した積分を発明し、名付けたのです。

その後は、世界中の人が「J-積分」と言うたびにRice教授の名誉を讃えざるを
得なくなったのだと思っています。

黒鉛の劣化機構については承知しておりません。

しかし、脆性材料の延性破壊 (これは言葉の矛盾ですが・・・)
についてはMichigan大学の橋田先生が論文をお書きになっております。

yahooから入って

" ductile fracture of brittle material "

のようにダブルコーテーションをつけて検索すると数が少ないので
 「 Engineering ductile fracture in brittle-matrix composites 」
がすぐ見つかります。

コンクリート (モルタルと砂と石の混合固化物で、明らかに脆性材料)が
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Q水素脆化について質問させていただきます。 金属と水素が脆化する際、金属

水素脆化について質問させていただきます。 金属と水素が脆化する際、金属内部でどのような反応がおきているのでしょうか?? 鉄や銅などで例をあげていただけるとありがたいです

Aベストアンサー

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%B4%E7%B4%A0%E3%81%9C%E3%81%84%E5%8C%96

>金属と水素が脆化する

という表現は「?」です。
脆化するのは金属です。水素はその原因になる物質です。
古くから知られている現象のようですが、そのメカニズムはまだよく分かっていないと書かれています。

素人の発想からすると水素が金属の中に入って行けば金属原子の結合が弱くなるのは予想できます。大きな分子であれば表面にとどまるでしょうが極性のない小さな分子であれば中の方まで移動していくのでしょう。原子に解離していればもっと小さくなります。自由電子の利用でプロトンの形でジャンプすることができればもう無茶苦茶小さいです。移動した先で水素に戻る事もできるかもしれません。極性のない小さな分子であるHeについては金属に入り込むことはあまり問題になっていないようですから単に分子や原子としての大きさの問題ではないはずです。
水素吸蔵合金というのがあるそうですので特別入りやすい金属もあるようです。そういう金属では強度は問題にはなっていないのでしょう。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%B4%E7%B4%A0%E3%81%9C%E3%81%84%E5%8C%96

>金属と水素が脆化する

という表現は「?」です。
脆化するのは金属です。水素はその原因になる物質です。
古くから知られている現象のようですが、そのメカニズムはまだよく分かっていないと書かれています。

素人の発想からすると水素が金属の中に入って行けば金属原子の結合が弱くなるのは予想できます。大きな分子であれば表面にとどまるでしょうが極性のない小さな分子であれば中の方まで移動していくのでしょう。原子に解...続きを読む

Q延性と脆性について

衝撃試験で破壊した試験材料のデータを収集する時に
延性か脆性か知りたいのですがそれはどこで解るのでしょうか?

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詳しくは、サーチエンジンで「脆性破壊 延性破壊」を調べればたくさん出てきます。
学生さんとのことですので、図書館へ行けばこの類の書籍も多数あると思います。
参考URLは、
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http://www.kawaju.co.jp/jigyo/zairyo/m_hassei_01.html
などが、参考になると思います。

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モリブデンブルー法によるリンの定量については
東海大学のページ(pdfだし重い、p6を参照):
http://www.scc.u-tokai.ac.jp/ocean/ot/PARTS/ExB_text03.pdf
兵庫大学のページ(こちらをいつもは薦めてます):
http://www.shse.u-hyogo.ac.jp/kumagai/eac/4_9.htm
どちらも黄色のリンモリブデン酸が出来、これを還元するとモリブデンブルー(時により見た目が違う)となる、の筈です。
リンモリブデン酸については日本新金属株式会社様のページ:
http://www.jnm.co.jp/pw12.htm
の右下の図を見て下さい。この十二個のモリブデン酸化物の中央にリンがはまっています。正四面体対称性で十二個のモリブデンが等価なため、電子軌道の縮重が起こって非常に還元され易くなるため、頭書の反応が起きます。
なお最近の検出法については同仁化学研究所様のページが参考になります:
http://www.dojindo.co.jp/catalog/protocol/p01.pdf

モリブデンブルー法によるリンの定量については
東海大学のページ(pdfだし重い、p6を参照):
http://www.scc.u-tokai.ac.jp/ocean/ot/PARTS/ExB_text03.pdf
兵庫大学のページ(こちらをいつもは薦めてます):
http://www.shse.u-hyogo.ac.jp/kumagai/eac/4_9.htm
どちらも黄色のリンモリブデン酸が出来、これを還元するとモリブデンブルー(時により見た目が違う)となる、の筈です。
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Q脆性と延性について

脆性とは、ある力を与えた時に伸びずに破断する性質ですよね?
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やっぱりある程度伸びる物だと思うのですが、温度に影響されるとは思えませんし、
どなたか、詳しい方、宜しくお願いします。

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はずしているかも知れません。金属の延性は,結晶粒の間(結晶粒界)のすべりや,結晶格子自体のゆがみ(転位)により起ります。高温では拡散が起りやすく,したがって,転位運動も活発になり,超塑性現象なども現れやすくなります。さて,このような延性的な性質をセラミックスにもということで,セラミックス繊維を複合化した複合材料が研究されています。(ガラス繊維を入れた繊維強化プラスチックとは構造が似ているのですが,ここでは,プラスチックが延性を示すのに対して,ガラス繊維は延性が非常に小さいので区別します)
この複合材料は,材料にクラックが入っても,繊維で壊滅的な破壊を防ごうとするもので,この効果は擬似延性などと呼ばれています。したがって,真の延性を示すわけではありません。紙の場合もからまった繊維が引き伸ばされる機構により,擬似延性を示します。

Q水の物理的性質の中に、水が水素や酸素の化合物であることを暗示する性質はありますか?

タイトル通りなのですが、素人には気づかない何かがあるのかと思ったものですから・・・

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分析手法としての実用的意味はともかく、単に理論的な話であれば、次のようなことが考えられると思います。

(1)水蒸気の密度から、水の分子量は約18と求められますので、構成する原子は、原子量の合計が約18になる組み合わせに限られます。
(2)水の誘電率が大きい(0℃の比誘電率は約88)ことは、分子の中に正電荷と負電荷の偏り(極性)があることを示唆します。
(3)水蒸気の熱容量から、分子の自由度が6(分子の位置のx,y,zで3つ、回転角が3つ)と求められるので、少なくとも3原子分子以上です。
(4)他の物質と比較して、分子量が小さいのに融点・沸点が高いことから、水素結合があることがわかります。つまり、水素があります。しかも、分子量が同じくらいで同じように水素結合のあるNH3, HFよりさらに融点・沸点が高いので、もっとも効率よく水素結合を作れる「1分子当たり2本の水素結合」になっていることが示唆されます。
氷にX線を当てて結晶構造を調べることでも水素結合の本数がわかると思います。

Q釣竿は曲げに対して靭性ですか脆性ですか?

釣竿と言うか
たとえば鋼は靭性材ですよね?
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破壊形状は脆性と言うことなんですよね。
靭性のイメージは柳のようにしなりによって力を受け流すことかと思っていましたが、柳自体は曲げに対して脆性なんですよね?
と言うことは靭性とは弾性範囲内のしなりや粘っこさは関係なく
降伏後の破壊、つまり降伏比が小さいことのみで表すのでしょうか?
つまり木も竹も釣竿も弾性範囲内では減衰効果はあるが、弾性限を過ぎれば塑性変形せず一気に破壊してしまうような材はいくらしなりや粘っこさがあっても脆性材と言うことでいいのでしょうか?

Aベストアンサー

小難しい表現をし過ぎたので、わかり易く書いてみます。
>靭性のイメージは柳のようにしなりによって力を受け流すことかと思っていましたが、柳自体は曲げに対して脆性なんですよね?
以下をまず参照下さい。
http://100.yahoo.co.jp/detail/%E9%9D%AD%E6%80%A7/
従って、塑性変形しない柳等の木材は脆性です。

>靭性とは弾性範囲内のしなりや粘っこさは関係なく降伏後の破壊、つまり降伏比が小さいことのみで表すのでしょうか?
Noです。定義は上述しましたが、塑性変形せずいきなりボキッと折れるのが靭性です。応力-歪曲線は直線で最後が破断です。降伏がどこかは関係ありません。

>つまり木も竹も釣竿も弾性範囲内では減衰効果はあるが、弾性限を過ぎれば塑性変形せず一気に破壊してしまうような材はいくらしなりや粘っこさがあっても脆性材と言うことでいいのでしょうか?
ここが難しいところですが、弾性範囲の定義は「入力されたエネルギが全て歪エネルギとして保存される」です。従って、減衰や塑性変形による熱の発生等はエネルギが散逸してるので弾性範囲ではありません(実際は弾性範囲でも熱で散逸してますが微小なので無視されます)。

竹竿のしなりは、弾性微小変形が累積して大変形(大変形=大歪ではありません)しているので、理論的には弾性範囲内で減衰は存在しません。竹竿でしなりは理解できますが、粘性は私は感じられません。結論として、木材は塑性変形しないので脆性材です。

小難しい表現をし過ぎたので、わかり易く書いてみます。
>靭性のイメージは柳のようにしなりによって力を受け流すことかと思っていましたが、柳自体は曲げに対して脆性なんですよね?
以下をまず参照下さい。
http://100.yahoo.co.jp/detail/%E9%9D%AD%E6%80%A7/
従って、塑性変形しない柳等の木材は脆性です。

>靭性とは弾性範囲内のしなりや粘っこさは関係なく降伏後の破壊、つまり降伏比が小さいことのみで表すのでしょうか?
Noです。定義は上述しましたが、塑性変形せずいきなりボキッと折れるのが靭...続きを読む

Q水素脆化しやすい金属を教えてください。

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常温の高圧水素ガスを流す配管は、銅とSUSだったらどちらの方が安全でしょうか?
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恐ろしいご質問です。常識的にはSUSでしょうが、ガスの湿度・圧力にも依存するでしょう。簡単に実行に移すわけにはいきません。いずれにせよ実行に移す前には実験を行うか、材料メーカーに詳しい条件を示して相談なさるべきです。

Qsus420J2の低温脆性

sus420J2って低温脆性があるのでしょうか?

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再回答です。
これが、あるか?/ないか? の漠然的回答でありました。
温度差による脆性の変化を検査する方法は高コストな検査になります。
ご存知と思いますが試験体を衝撃破壊するときの衝撃の吸収量をハンマーテスト数値を温度ごとに記録比較する方法(通称シャルピー試験)で破断形状と相対で判定することになります。
素材メーカーでは試験記録が存在するものが正規の規格材料ということになります。
検査記録の請求をしてみてはいかがですか?

Q金属元素と非金属元素の結合は必ずイオン結合になりますか?

金属元素と非金属元素の結合は必ずイオン結合になりますか?

Aベストアンサー

いいえ。
何事にも、原則と例外というものがあります。

白と黒というのははっきりと区別ができますが、「灰色」は白と黒どちらに分類したらよいでしょう。灰色の度合いにもよりますよね。
また、イオン結合と共有結合との差というのはこのようなもので、「実際の原子間の結合」は灰色なのです。その灰色の度合いが白に寄っているのか黒に寄っているのかです。

代表的な金属―非金属間の結合はイオン結合だと言えます。
金属の中でも金属らしい性質を持った陽性の高い元素と、
非金属の中でも非金属らしい性質を持った陰性の高い元素とのあいだの結合のばあいです。

しかし、陽性があまり高くない金属―非金属の結合のばあい、共有結合的な性質を帯びてきます。
たとえば塩化亜鉛の低い融点は共有結合的な性質の表れだと見られます。

このほかにも、配位結合という共有結合の一種で分子を作る金属もあります。
Ni(CO)4やFe(CO)5がありますし、錯イオンでは[Fe(CN)6]^2+(や3+)などがあります。


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