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事例紹介
自己診断型高温構造材料としての可能性を秘めた半導体圧力センサー
東京大学生産技術研究所 岸本 昭
  賢材研究会では大型構造物などへの破壊・損傷検知機能付与の研究が進められていますが、本研究は高温歪みセンサー、圧力センサーの研究です。
 現在歪みセンサーとしてはシリコン単結晶を用いた歪みゲージが一般に用いられますが、高温では酸化してしまうため、200℃付近までしか測定できません。そこで、シリコン同様歪みに対する抵抗変化(ピエゾ抵抗効果)特性を有する炭化珪素セラミックスを用いることにより、800℃以上の高温で動作する歪みセンサー、圧力センサーを作製しました。本センサーは焼結体を用いているため、
大型構造物の作製が容易、
添加物により感度制御が容易、
焼結体密度は簡単に制御でき、歪みに対する感度を簡易に制御できる(図)
などの利点を有するほか、炭化珪素セラミックス自身が高温構造材料なので、自己診断型高温構造座利用になる可能性を秘めています。

図 相対密度の異なる炭化珪素セラミックスの歪みに対する抵抗変化

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