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秋田 貢一; 中谷 隼人*; 荻原 慎二*; 菖蒲 敬久; 城 鮎美*; 井川 直樹; 下条 豊
SPring-8/SACLA利用研究成果集(インターネット), 6(1), p.105 - 108, 2018/01
炭素繊維強化プラスチックとチタン箔を交互に積層したCFRP/Ti積層板に機械的曲げ負荷を与え、それに伴う各Ti層のひずみ挙動を放射光X線回折により測定した。実験結果から、CFRP/Ti積層板内の各Ti層の弾性ひずみ挙動が、放射光X線回折によって非破壊的に測定できることが示された。
中谷 隼人*; 梶原 堅太郎*; 秋田 貢一; 荻原 慎二*
Proceedings of 14th Japan International SAMPE Symposium & Exhibition (JISSE-14) (USB Flash Drive), 6 Pages, 2015/12
Synchrotron radiation laminography at SPring-8 is employed to assess low velocity impact damage in CFRP/Ti laminates as one of the most interested Fibre-Metal Laminates (FMLs). During computed laminography bright X-ray is irradiated to an object with the axis of rotation inclined at an angle and thus it is suitable for the laterally extended geometry of composite laminate plates. It is confirmed how each damage mode in the CFRP/Ti laminates can be imaged by synchrotron radiation laminography by using model specimens that contain artificially induced damage. Then 3-dimensional imaging of impact-induced damage where each damage mode shows complex distribution is demonstrated and that is to our knowledge a novel result.
工藤 久明; 笠井 昇; 貴家 恒男; 瀬口 忠男
Radiation Physics and Chemistry, 48(3), p.695 - 696, 1996/00
被引用回数：2 パーセンタイル：24.74(Chemistry, Physical)ガラス繊維強化樹脂(GFRP)及び炭素繊維強化樹脂(CFRP)に77K及び室温でガンマ線照射し、発生ガスを分析した。GFRP、CFRPとも、77Kと室温で水素の発生量は変わらず、COとCO
の発生量が低温で非常に小さくなっていた。GFRPとCFRPで比較すると、室温照射ではCFRPの方がガス発生が少なく、繊維による保護効果がみられた。しかし77K照射では、保護効果はあまりみられなかった。
宇田川 昂; 弓立 浩三*; 工藤 久明; 貴家 恒男; 森野 美樹*; 瀬口 忠男
JAERI-Tech 95-007, 25 Pages, 1995/02
人工衛星構造材料としてのエポキシ樹脂複合材、および長期間の運用を行う宇宙用材料として有望とされるポリイミド(PMR-15)複合材である2種類の炭素繊維強化プラスチック(CFRP)に対する宇宙環境の影響を調べた。これらの材料に対する耐宇宙環境性は電子、陽子、原子状酸素、および熱サイクルに曝したあとの機械特性の変化から評価した。その結果、PMR-15をマトリックスとするCFRPは、宇宙環境において優れた性能を持つことが明らかとなった。また、電子と陽子の照射を比べても、CFRPの機械特性に違いがないことを明らかにした。
平出 哲也*; 武田 展雄*; 宇田川 昂; 貴家 恒男; 瀬口 忠男; 浜 義昌*
Advanced Composite Materials, 1(4), p.321 - 331, 1991/00
炭素繊維強化樹脂(CFRP)の宇宙での構造材料としての使用を考え、曲げ強度と層間破壊靱性を高温・室温・低温で測定し、その照射効果を調べた。120MGyまで従来型も高靱性型も高い曲げ強度を示す。しかし曲げ試験の破壊様式が複雑であり破壊の仕方によって強度が変わると考えられる。そこで層間破壊靱性によって評価を試みる。高靱性型は見かけ上非常に高い値を示すがこれは繊維の切断を結果的に見ていることとなり真の値を測定するのはむづかしい。従来型、高靱性型ともに初期においてはほぼ等しい靱性を示すと考えられるが高靱性型は樹脂が20~30MGyで劣化している可能性がある。従来型は60MGyまで靱性の低下は認められない。
宇田川 昂; 瀬口 忠男
EIM-90-121, p.39 - 45, 1990/12
ビスフェノールA系エポキシ樹脂をマトリックスとするGFRPとCFRPの耐放射線性を曲げ強度試験と吸水率試験により評価するとともに、走査型超音波顕微鏡(SAM)により劣化のメカニズムを検討した。劣化開始線量は30~60MGyの範囲にあり、この範囲でVfまたは基材繊維の差異による有意差があった。一方、FRP積層断面のSAM画像は繊維と樹脂の界面剥離、あるいはマトリックスにあるミクロボイド、クラックなどの欠陥に対する非破壊的情報を明確に提供した。その結果GFRPは60MGy以上で界面に剥離を伴い曲げ強度が低下するが、CFRPは界面の接着が良く、Vfが低い場合60MGyまで未照射時の強度を保持することが分かった。また、照射したCFRPは沸騰水に瞬時接触することで熱的衝撃を受け、繊維束と樹脂の境界に沿って大小多数の剥離クラックを生じるため、照射で界面剥離やクラックが発生したGFRPより各線量で煮沸吸水率は高くなることを明らかにした。
平出 哲也*; 武田 展雄*; 宇田川 昂; 貴家 恒男; 瀬口 忠男; 浜 義昌*
EIM-89-120, p.61 - 69, 1989/12
炭素繊維強化樹脂(CFRP)は宇宙用構造材料として期待されている。今回、炭素繊維とエポキシ樹脂を組み合せたCFRP(従来型T-300/3601、高靱性型IM-6/R6376)について電子線照射効果及び測定時の温度効果を調べた。どちらも照射によって初期に靱性の改善が見られるが、T-300/3601の場合照射によって内部の歪が減少したためであり、IM-6/R6376の場合ファイバーブリッジングする繊維の数が増えるためであると考えられる。また20~30MGyで靱性の低下が少し見られるが60MGyまで大きな低下は見られなかった。しかしながらIM-6/R6376の場合20MGy程度から-100、25、80
Cでの靱性がほぼ同じ値を示しこの線量域ですでに樹脂は劣化していると考えられ、材料として使用する場合に本質的に靱性が高いかどうか疑問が残る。
貴家 恒男; 江草 茂則; 宇田川 昂; 瀬口 忠男; 田村 直幸; 神山 隆之*; 菅原 憲明*; 中尾 建志*; 葭田 雄二郎*; 榊原 俊夫*; et al.
JAERI-M 88-238, 28 Pages, 1988/11
変性したTGDDM-DDSをマトリックス樹脂とし、これを高強度中弾性炭素繊維(IM-6)で強化したIM-6/R6376複合材料および変性しいてないTGDDM-DDSをマトリックス樹脂に用いた高強度炭素繊維(T-300)強化複合材料T-300/3601材について、低温(-100C)、室温、高温(100C)における機械的特性に及ぼす電子線照射効果、並びに高温(110C)~低温(-90C)の熱衝撃特性に及ぼす電子線照射効果を検討し、これらの材料の宇宙環境への適応性を評価した。
神山 隆之*; 永尾 陽典*; 菅原 憲明*; 瀬口 忠男; 貴家 恒男; 江草 茂則
Proc. 4th Japan-US Conf. on Composite Materials, 11 Pages, 1988/00
航空機用として開発された2種類の炭素遷移強化プラスチック、T-300/3601、IM-6/R6376、について宇宙用構造材料としての適用性を、電子線照射、-90C~110Cの繰返し熱履歴(熱衝撃)、照射後の熱衝撃を与えた後の機械的特性変化から評価した。
宇田川 昂; 貴家 恒男; 萩原 幸; 瀬口 忠男
EIM-86-133, p.43 - 52, 1986/00
宇宙航空用構造材料として広く用途開発が進められている4官能エポキシをマトリックスとする炭素繊維強化複合材料(CFRP)の耐放射線性と照射後のアニーリング特性を検討した。このCFRPは室温で100MGyを超える耐放射線性を有しているが、照射したのちに熱履歴を受けると急激に曲げ強度が低下することを見い出した。さらに、この現象は、すでに潜在するマトリックスの放射線劣化がその二次転移点より低い温度の熱履歴を受けて顕在化することによって起るものであることを、動的粘弾性測定と曲げ破壊面の電子顕微鏡観察の結果から、そのメカニズムに考察を加えた。
中谷 隼人*; 梶原 堅太郎*; 秋田 貢一; 荻原 慎二*
no journal, ,
ファイバーメタル積層材(FML)は、金属箔とFRP(繊維強化プラスチック)板を積層したハイブリッド材料であり、既に複数の航空機に適用された実績がある。FMLは、吸収係数が大きく異なる材料が積層されており、そのため、内部損傷の非破壊観察が、従来の実験室的なラジオグラフィやX線CT装置では困難であった。ここでは、放射光ラミノグラフィという3Dイメージング技術を用いて、FMLのひとつであるCFRP/Ti積層板に付与した面外衝撃損傷の観察を試みた。実験は、SPring-8のBL19B2で実施した。得られた画像から、Ti層のき裂や、繊維破断、マトリクスのき裂、層間剥離といった各損傷モードの見え方を確認した。さらに、スライス画像を3次元的に再構成することで、衝撃損傷の3次元イメージングが可能であることを示した。
小菅 淳
no journal, ,
炭素繊維強化プラスチックは、軽量,高強度,高剛性などの特徴を持った高性能繊維の炭素繊維により強化された樹脂系複合材料である。熱可塑性樹脂を用いたCFRTPは、成形時間が短く経済性に優れ、熱可塑性樹脂は熱を加えると溶けるためリサイクルが可能である。一方で、CFRP, CFRTPは、加工が難しい難加工材料として知られており、レーザー加工において、レーザーが照射されると樹脂が蒸発し炭素繊維が剥き出しになる熱影響領域が発生してしまう。この熱影響領域がCFRP, CFRTPの強度を低下させる懸念があるため、近年、この熱影響領域を小さく抑える加工条件を見つけることが重要な課題となっており、本研究では熱の影響の少ない加工条件の探索を行う。
