新しい繊維強化プラスチックの界面接着強度測定法の開発

开发测量纤维增强塑料界面粘合强度的新方法

• 批准号: 26917007
• 负责人: 金井 誠
• 金额: $ 0.32万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-26917007/
• 关键词: ピンホール; 界面接着強度; 炭素繊維強化複合材料

炭素繊維強化プラスチックにおける、炭素繊維と樹脂の間の界面接着強度を計測する新たな試験法を開発した。本試験法は、金属薄膜にあけられたピンホールに樹脂を溶かし込み、そのピンホールに1本の炭素繊維を貫通させ、炭素繊維と樹脂が接着した後、その炭素繊維を引き抜き炭素繊維と樹脂間の界面接着強度を測定する方法である。試験機は、炭素繊維をピンホールに埋め込むためのXYZステージ、ピンホールを有する金属薄膜を固定する取り付け治具、界面接着強度を測定するロードセル、樹脂を溶融するヒータ、炭素繊維を引き抜くマイクロメータ、観測用顕微鏡、データ収録装置で構成される。本法で、エポキシ樹脂、ポリプロピレン樹脂、ピーク樹脂における界面接着強度を計測し、いずれの樹脂においても精度よく計測できる事を確かめた。本方式の特徴としてa : 炭素繊維の埋め込み深さを精度よくコントロールできる。b : 金属膜の厚さを変えることにより適切な埋め込み深さの試験体を作成できる。c : 熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂が使用できる。d : 試験体制作時における樹脂の熱劣化を最小限にできる。e : 試験の取り扱いが容易である。等が明らかとなった。また、多くの研究者の間で使用されているドロップレット試験手法と本試験結果を比較したところ、測定値のバラツキが同程度である事がわかり、本法の実用可能が確かめられた。

我们开发了一种新的测试方法来测量碳纤维增强塑料中碳纤维和树脂之间的界面粘合强度。在该测试方法中，将树脂溶解在金属薄膜上钻出的针孔中，将单根碳纤维穿过该针孔，待碳纤维与树脂粘合后，将碳纤维拉出，将碳纤维与树脂粘合在一起。该方法测量粘合在一起的界面粘合强度。该试验机由用于将碳纤维嵌入针孔的XYZ平台、用于固定带有针孔的金属薄膜的安装夹具、用于测量界面粘合强度的测压元件、用于熔化树脂的加热器、用于拉出碳纤维的千分尺、它由观察显微镜和数据记录装置组成。使用该方法，我们测量了环氧树脂、聚丙烯树脂和峰值树脂的界面粘合强度，并确认可以高精度地测量每种树脂。该方法的特点是：a：碳纤维埋置深度可精确控制。 b：通过改变金属膜的厚度，可以制作出合适埋置深度的试样。 c：可以使用热塑性树脂和热固性树脂。 d：可以最小化测试样品生产过程中树脂的热劣化。 e：测试很容易处理。等等变得清晰起来。此外，当我们将该测试的结果与许多研究人员使用的液滴测试方法进行比较时，我们发现测量值的变化大致相同，证实了该方法的实际可行性。

项目成果

ピンホール治具を用いた単繊維の引き抜き試験法の開発

使用针孔夹具的单纤维拉拔测试方法的开发

• 发表时间: 2014
• 作者: 金井誠;他5名
• 通讯作者: 他5名