| 研究課題/領域番号 |
16H04287
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
機械力学・制御
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
高木 敏行 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (20197065)
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| 研究分担者 |
小助川 博之 東北大学, 流体科学研究所, 助教 (00709157)
内一 哲哉 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (70313038)
三木 寛之 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 准教授 (80325943)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2018年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2017年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2016年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
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| キーワード | 導電性ダイヤモンドライクカーボン / 繊維強化プラスチック / 渦電流探傷試験 / 接着接合 / 電磁非破壊評価 / 磁性ナノ粒子 / 多層構造 / 保全 / 渦電流探傷法 / 電磁センサ / 非接触型インジケータ / 多層薄膜 / 接着強度 / 炭素繊維強化プラスチック |
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| 研究成果の概要 |
強磁性元素であるコバルトをナノクラスタ化して分散させたダイヤモンドライクカーボン(Co-DLC)を繊維強化プラスチック(FRP)の接着界面に導入してインジケータとし、Co-DLCの渦電流信号の変化を電磁非破壊評価試験の一つである渦電流探傷試験(ECT)により計測することで、FRP接着界面の非破壊評価を可能とした。ECTプローブがCo-DLCより10ミリメートル離れていてもCo-DLCに生じた損傷を十分に検出できることを明らかにした。Co-DLCを導入することで接着強度は18%低下したが、接着接合の非破壊評価を可能とする手法として本手法は実現可能性が期待できる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
軽量かつ高強度・高剛性で、化学的にも安定であるFRPを接合して構造部材に利用しようとする例が増えているが、応力の分散や軽量化という点で優れる接着接合は保全の難しさから敬遠され、力学的に非合理的な機械接合を採用することが多かった。本研究の成果により接着接合面の損傷評価が可能となることで接着接合を採用する判断ができるようになり、大型構造物のさらなる軽量化と設計の合理化を図ることができるようになる。
一方、導電性DLCはセンサとしての機能が注目され研究が進められていたが、本研究成果のように非破壊評価に利用するアイデアはこれまでなかった。本研究成果によりDLCを用いた保全技術の新しい展開が期待される。
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