2022 Fiscal Year Annual Research Report
木質材料の破壊過程のX線CT連続透視観察による接着強さの発現メカニズムの解明
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20K06163
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
田中 孝 静岡大学, 農学部, 助教 (40612700)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 木材 / 合板 / X線CT / せん断 / 組織構造 / 接着剤 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、木質資源の有効活用や大規模木造建築の推進のために、木材接着が不可欠な技術になりつつある。各種木材接着製品に最適な木材接着技術を選定してその要求性能を確保するには、接着性能が発揮されるメカニズムを把握しておくことが肝要であるが、木材接着強さの発現メカニズムやその劣化メカニズムにはいまだ不明な点が多々あり、それらを今後解明していくためには、木材接着の形態を観察する技術が欠かせない。木材接着の形態を観察するための技術として、走査型電子顕微鏡や走査型レーザー顕微鏡による観察があるが、これらは試料表面を観察することしかできないため、本研究では代表的な透視観察技術の一つであるX線CTを用いて、木質材料の内部を非破壊的に観察する手法の確立を試みた。
今年度は、昨年度に開発した木質材料を引っ張りながらX線CT装置でスキャンできる装置（治具）についての改善を施した。この治具により、少なくとも3 kg重までであれば、引っ張られている試験体にかかっている力を非破壊で確認できることを確認した。また、この手法により、針葉樹合板および広葉樹合板に徐々に引張り力を加え、その過程における当該合板内部の組織構造および接着層細胞壁－接着剤硬化物ネットワークの微視的な形態変化をコマ送り状に透視観察することに成功した。また、これに関連し、劣化過程を透視する際に重要となる、いくつかの木材塗料を塗布した単板への塗料浸透状況についても、それを可視化することにおおむね成功した。本研究により確立した手法は、木質材料のいろいろな環境下での破壊過程や劣化過程を可視化することに有用であると考えられる。
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