Study of SQUID nondestructive evaluation of braided CFRPs based on eddy current testing
廿日出 好, 江崎 裕也, 吉田 圭佑, 鹿毛 孝浩, 田中 三郎 （豊橋技科大）
Abstract:我々は、高温超伝導SQUIDグラジオメータを用いた組物CFRPの非破壊検査技術の検討を行ってきた。これまでに、引張試験により組物CFRPに発生する繊維破断を、電流注入法を用いて測定した磁場勾配分布から可視化し、検出できることを示してきた。しかし、引張試験の初期に発生する繊維間剥離を電流注入法で検出することは困難であることがわかってきた。繊維破断前に発生する繊維間剥離を検出するには、繊維間に電流を流す必要がある。そこで本研究では、渦電流法の導入により繊維間を流れる電流の検出が可能であるかを実験的に調べた。48本の炭素繊維束で組まれた組物CFRPのサンプルを用意した。本サンプル内において、導電率が金属よりも低い炭素繊維間に電流を誘導するため、フェライトコアを鉄心に用いた誘導コイルを導入したHTS-SQUID非破壊検査装置でサンプル上に発生する磁場勾配分布を計測した。また、比較のため電流注入法を用いて発生する磁場勾配分布を計測した。サンプルに欠陥がない状態では、電流注入法を用いた場合、炭素繊維束に沿って磁場勾配のピーク分布が発生しており、サンプル両端から注入した電流は、およそ均一な電流密度で繊維束内を通り両端間を流れていることが分かった。一方、渦電流法を用いた場合、注入法では現れなかった場所に勾配分布にピークが現れており、繊維間に流れた渦電流による発生磁場勾配が計測されたことが分かった。サンプルに穴上欠陥を設けて同様の測定を行った場合、どちらの方法でも穴付近の磁場勾配分布に、繊維断線による影響が現れた。