2014 Fiscal Year Annual Research Report
応力成分分離可能なμｍ空間分解能の局所応力測定法の開発
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24560094
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
三宅 卓志 岐阜大学, 工学部, 教授 (70503275)
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2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 微小領域応力測定法 / 顕微ラマン分光法 / レーザラマン / 実験力学 / 応力・ひずみ測定 / 応力成分分離 / 高空間分解能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
微小領域の応力測定用の膜開発のため，カーボンナノチューブ（CNT)を応力・ひずみセンサとして樹脂内に配向分散させた膜の作製を行い，膜内のCNTの分散状態を評価した．昨年度までに行った実験では，樹脂に，低粘度（約500cps）で数秒以内で硬化するUVアクリル樹脂を用いて，CNTの再凝集を抑制しながら膜を作製したが，作製した膜における応力負荷時のラマンシフト量は，測定箇所により異なる結果が得られた．これは，CNTの膜内分散の不均一性に起因すると予想され,SEMによりCNTの凝集が観察された．
これらのことから，今年度はCNTを均一分散させる方法について検討を行った．CNTをよく分散すると報告されているHPC(Hydroxypropyl Cellulose)をマトリックスに使用した．HPCを5wt%溶かしたエタノール溶液に，CNTを0.025wt%加え，これを超音波で撹拌した後，遠心分離して，上澄み液のみを採取し，これを基板上に滴下，乾燥させて膜を作製した．
膜内のCNTの分散状態は，顕微ラマン分光により，照射光を×100の対物レンズで1μｍに絞りマッピングすることにより評価した．膜から得られる散乱スペクトルからCNTとHPCのピークの強度比をとることにより，CNTの存在比率を求め，面内分布を評価した．その結果，CNTは面内にほぼ均一に分散していることが明らかとなった．また，膜成形を滴下でなくコーターにより一方向にコーティングすることにより，物理的作用によりCNTを配向する方法について検討を行った．
以上のように，マトリックスにHPCを使用することによりCNTを均一分散させ，配向性を持たせた膜を形成する方法を開発した．これにより，測定対象物に簡易な方法で，応力・ひずみ測定用コーティングを可能とした．
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