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平成26年度繊維学会年次大会において、若手優秀発表賞を受賞

- CFRP内部の非破壊3次元観察 -

2014年10月9日

平成26年度繊維学会年次大会において、当社X線研究所 武田佳彦の講演発表「高感度X線顕微鏡による繊維複合材料の 3次元観察」が、若手優秀発表賞を受賞しました。(平成26年6月20日)

この講演発表の内容は、高分解能3DX線顕微鏡 “nano3DX”を用いて、炭素繊維強化樹脂(CFRP)の内部の3次元構造を広い範囲で非破壊観察し、材料力学的な解明を行ったものです。

従来のX線CTでは透過力が高い反面、CFRPの構成素材のX線吸収量の差が小さく、個々の素材の構造を判別できませんでした。しかし、数µmの大きさの有機物に対しても感度のあるMoまたはCuの特性X線を用いた高感度X線顕微鏡にて3次元観察することで、個々の炭素繊維を明瞭に識別することができました。
その結果、繊維組織の配向が変化する層間で軽金属粒子やボイドといった欠陥が多数存在する様子を立体的に動画観察でき、また、ボイドの体積や位置、配向を計測し、特定の層間に楕円体のボイドが多数存在していることが確認できました。

炭素繊維強化樹脂CFRP

炭素繊維強化樹脂(CFRP)の観測事例

観察装置:高分解能3DX線顕微鏡 nano3DX

主な特長

  • 3次元分解能:800nm
  • 2次元分解能:600nm
  • 密度分解能:0.13g/cm3
  • 大視野高分解能:画像接続により最小画素サイズ270nm/pixelで最大視野20mm×15mmの撮影が可能
  • X線波長選択:Cr、Cu、Mo、Wより選択可能