光音響映像法による擬似孔食の非破壊的観察と評価

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09875034
• 研究機関: 東北学院大学
• 研究代表者: 樋渡 洋一郎 東北学院大学, 工学部, 助教授 (30048813)
• 研究分担者: 星宮 務 東北学院大学, 工学部, 教授 (40118336) ; 遠藤 春男 東北学院大学, 工学部, 助教授 (20137582)
• キーワード: 疑似孔食 / 光音響顕微鏡(PAM) / 光音響映像 / NDT / NDE / 腐食

研究概要

平成9年度は、孔食の発生機構等を解明する一助として、光音響顕微鏡(Photoacoustic microscopy ; PAM)をツールとして用いて数種の疑似孔食の映像化を試みた。第一に純アルミニウム板の表面にマイクロビッカース硬度計及びロックウエル硬度計で凹みをつけたもの、つまり、マイクロビッカース圧痕とロックウエル圧痕並びに、機械加工(ドリル加工)により作製した穴を疑似孔食とした。第二に、ロックウエル圧痕及び機械加工(ドリル加工)により作製した穴に塩酸を滴下して化学的に腐食させたものを疑似孔食とした。具体的には、2mm厚のアルミニウム平板の表面にマイクロビッカース硬度計で500gと1000gの二種の加圧の異なる圧痕を施したものの光音響顕微鏡画像の振幅像より、肉眼ではほとんど区別のつかない微少なマイクロビッカース圧痕も、深さの違いが信号強度からも明確に表示された。次に、表面にロックウエル硬度計で圧痕を施した疑似孔食に12molの塩酸を滴下して侵食させた際に、侵食時間の経過と共に光音響振幅像の信号強度は逆に弱くなることが分かった。次に、機械加工(ドリル加工)により作製した穴を疑似孔食としたものに、12molの塩酸を滴下して侵食させた際に、やはり、侵食時間の経過と共に光音響振幅像の信号強度とは逆に弱くなることが分かった。そこで、位相像を調べてみると、位相信号強度は試料の実際の穴の深さと比較した結果、良い相関を示した。このように化学的に腐食させた穴でこのような良い定量的な結果が得られたことは、初めての例である。

研究成果

• [文献書誌] Yoichiro Hiwatashi et al.: "Observation and Evaluation of Simulated Pitting Corrosion by Photoacoustic Imaging." Japanese Journal of Applied Physics. 36・5B. 3307-3311 (1997)
• [文献書誌] Tsutomu Hoshimiya: "Nondestructive Eraluation of Magnetic Disk Heads Using a Photoacoustic Microscope." Japanese Journal of Applied Physics. 36・5B. 3305-3306 (1997)
• [文献書誌] Haruo Endo et al.: "Observation of Complicated Surface Defects by Photoacoustic Microscopy and Nondestructive Evaluation." Japanese Journal of Applied Physics. 36・5B. 3312-3317 (1997)
• [文献書誌] 遠藤春男等: "光音響法を用いた表面複合欠陥のNDT" 日本機械学会論文集. 63・608A. 214-219 (1997)
• [文献書誌] 遠藤春男等: "光音響法の円弧状表面欠陥検出への応用" 日本機械学会論文集. 64・617A. 242-247 (1998)
• [文献書誌] 樋渡洋一郎: "光音響法による擬似孔食の映像化" 東北学院大学環境防災工学研究所紀要. 第9号. (1998)
• [文献書誌] Yoichiro Hiwatashi et al.: "(1)NDE of Intersecting Defect by Photoacoustic Imaging(2)Imaging of Sereral types of Simulated Pitting Corrosions by Photoacoustic Microscope(PAM)" IEEE 1997 International UHrasonics Symposium. (1997)
• [文献書誌] Haruo Endo et al.: "Observation of Surface and Nondestructive Evaluation Using Photoacoustic Microscope." 1997 World Congress on Ultrasonic(WCU97). 30-31 (1997)
• [文献書誌] Tsutomu Hoshimiya: "NDE of Surface Defects under Dry/Wet Environment by the use of Photo acoustic and Photothermal Inaging." The 9th Asia-Pacific Conference on Nondestrucctibe Testing. (1998)