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齊藤 徹; 大久保 暁一*; 泉 敬介*; 大川 慶直*; 小林 宣博*; 山崎 亨; 河野 勝己; 礒野 高明
低温工学, 50(8), p.400 - 408, 2015/08
アラミド繊維強化プラスチック(AFRP)は軽量、かつ高強度の長所を有する構造材料として開発されてきた。本研究においては、室温、液体窒素温度(77K)と液体ヘリウム温度(4.2K)中における、鉄筋代替コンクリート補強材として用いられる市販品のAFRPロッドの引張強度を評価するために、張力試験を行った。これまでは極低温環境下での試験において、試験片がつかみ部ジグをすり抜ける現象か生じるため、引張試験を実施することは困難であった。そのため、AFRPロッドの滑りを防ぐために、ジグに樹脂を充填して行った。また、グリップジグを改良し、ロッドの表面処理を行い、AFRPロッドのグリップ力を高めるために極低温用エポキシ樹脂を使うことによって、適切な引張試験条件を確立させた。各温度環境下での引張強さは1100MPa以上を示し、さらに、試験温度の減少に伴いヤング率が増加する温度依存を示した。ヤング率の増加の要因はアラミド繊維がエポキシ樹脂より支配的であることを確認した。
宇田川 昂
非破壊検査, 45(4), p.270 - 275, 1996/00
繊維強化プラスチックの概念と、これを構造材料として放射線にさらされる環境、例えば宇宙や核融合炉で用いた場合の材料特性の変化について解説した。本解説では特に、放射線照射後の機械特性に変化が現れない、言わば潜在性放射線劣化として掲げられるいくつかの現象について、超音波顕微鏡で観察したマイクロクラックなどを例に挙げて、そこに潜む劣化の実際を述べた。
工藤 久明; 笠井 昇; 貴家 恒男; 瀬口 忠男
Irradiation of Polymers; Fundamentals and Technological Applications (ACS Symp. Series 620), 0, p.313 - 322, 1996/00
核融合炉用超電導磁石の有機絶縁材料として用いられる繊維強化樹脂のガンマ線照射に対する耐放射線性の照射温度依存性を調べた。77K照射では、室温照射に比べて、3点曲げ試験による曲げ強度の低下が著しく少なく、曲げ強度を初期の1/2にする線量は室温照射の25倍であった。照射による分解ガスを分析すると、水素の発生量は余り変わらなかったが、CO、CO
、メタンの発生量が77Kでは著しく少なくなっていた。水素原子の引き抜き反応はC-H結合が77Kでも動けるために照射温度依存性が小さく、CO、COが放出される反応は主鎖や側鎖の分子運動が77Kでは抑制されるために照射温度依存性があると解釈された。
宇田川 昂; 丸山 誠次*; 貴家 恒男; 瀬口 忠男
日本複合材料学会誌, 20(2), p.67 - 72, 1994/00
ガラス繊維強化ビスフェノールA系エポキシ樹脂の機械的性質に対する放射線の影響を調べた。三点曲げ試験で強度変化が始まる敷居線量は30MGyであった。敷居線量に潜在する放射線劣化は、変位に対する荷重曲線から微分弾性率を求めることにより明らかにした。その微分弾性率曲線は二つの変形領域に分けることができ、それぞれ吸水率のデータと超音波顕微鏡観察により、繊維-樹脂界面の剥離および樹脂中におけるマイクロクラックの発生によるものと結論した。
宇田川 昂
高分子論文集, 49(6), p.551 - 553, 1992/06
被引用回数：2 パーセンタイル：21.32(Polymer Science)繊維強化プラスチックの放射線劣化に及ぼす繊維の影響を2MVの電子線を用いて調べた。耐放射線性は、母材にビスフェノールA系エポキシを用いた積層板の三点曲げ強度から評価した。カーボン繊維積層板はガラス繊維積層板より、かなり高い耐放射線性を示した。カーボン繊維とガラス繊維充填材の間にある違いを調べるため、母材としてポリエチレンを用いてモデル化した積層板の吸収線量とゲル分率の関係を調べた。ゲルの生成はカーボン繊維を充填した場合に著しく遅かった。この結果から、カーボン繊維には母材樹脂に対する放射線保護作用があり、これが炭素繊維強化プラスチックに高い耐放射線性を与える主な原因となっていることが分った。
