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接着での破壊起点を理解することは接着開発で重要な項目です。放射光CTを用いることで引張試験をしながら100nmの高分解能で観察することが可能です。3D解析により歪分布、応力分布などを可視化できます。
接着界面の破壊時観察の重要性
接着界面においてマイクロからナノスケールの領域で機械物性、化学状態分析、形態観察を補完的に実施し、接着界面の破壊メカニズムを理解することは、接着技術の開発には重要です。放射光マルチスケールCTで引張試験を行いながら形態観察することで、破壊時の直接観察及び破壊モードの考察が可能となります。
引張試験中でのマルチスケールCT観察
金属材料にAl6000系、接着剤にフィラーを含むエポキシ系を用い、Al表面は引張方向にサンディングしました。透過能に優れた単色高エネルギーX線 (20～30keV) を用いた放射光X線CT測定 (SPring-8 BL20XU) により、引張試験中で解像度の高い三次元形態画像が得られます。また、X線の集光、拡大によるnano-CTを利用することで、分解能：100nmで破壊起点の観察が可能となります。
画像解析による接着界面、応力分布の考察
nano-CTを画像解析することで、Al界面からのフィラー分布を評価することが可能です。Al表面近傍には大きなフィラーが少ないことからAl樹脂界面が破壊起点にならないと考えられます。また、フィラーの変位と有限要素法を組み合わせることで、応力分布を可視化できます。
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