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昨年度までの研究により、ポリプロピレン系スタンパブルシート成形品の成形性を評価する上で、AE波の周波数分析により、成形品の破壊機構を分類する方法が、有効な手法であることがわかった。そこで本評価法が、他の複合材料に対しても有効かどうか調べるために、組成の異なる複合材料に対して適用してみた。すなわち強化繊維としてポリアリレート繊維(AF)、アラミド繊維(KF)、ガラス繊維(GF)、カーボン繊維(CF)の連続繊維を用い、一方向強化したエポキシ樹脂成形品を作り、曲げ破壊するときのAE波を周波数分析し、成形性の違いを評価した。それにより得られた主な結晶は次の通りである。
曲げ強さは、CFRPが最も高く、GFRPがやや小さい値となっている。KFRPの曲げ強さは、CFRP、GFRPの約半分であるが、AFRPの曲げ強さはさらに低くなっている。弾性率に関しては、CFRPが最も高く、次にKFRP、GFRP、AFRPと順に小さくなっている。エポキシ樹脂単体の成形品の弾性率と比べると、これらの複合材料の弾性率はかなり高い。
(2)AFRP、KFRPは、延性的に破断する繊維で強化されているので、曲げ試験の中期からネッキングなどのために繊維の断面積が小さくなり、そのため界面剥離などの破壊が進行し、最大荷重値になる前に荷重曲線の傾きが緩やかになる。
(3)脆性的に破断する繊維で強化されたCFRP、GFRPは、最大荷重値付近でまず圧壊が起こり、その後、破壊が活発になり破断する。
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