JP4022628B2 - 複合材の配合比同定法 - Google Patents
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Description
まず、インピーダンスの変化を利用した配合比の同定方法について説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態に係る複合材の配合比同定法に使用する装置を示す図である。
次に、キャパシタンスを利用した配合比の同定方法について説明する。図8は、参考形態に係る複合材の配合比同定法に使用する装置を示す図である。
「インピーダンス法による配合比の同定」
標準複合材として、ポリプロピレンをマトリックス材とし、気相成長カーボンナノファイバ(Vapor Grown Carbon nano-Fiber:VGCF)をフィラ材とする繊維強化プラスチックを用いた。VGCFは、平均径150nm、平均長10〜20μmのファイバである。また、測定に用いた標準複合材の配合比は、複合材の全重量に占めるVGCFの重量の割合が0、0.1、0.5、1.0、2.5、5.0、7.5、10.0、15.0および20.0重量部とした。
「インピーダンス法による配合比の同定」
用いた標準複合材およびインピーダンスアナライザ1は、実施例1と同一である。励振周波数は、コイル3単独の共振周波数5.48MHzより約0.5%高い5.5MHzとした。
「キャパシタンス法による配合比の同定」
用いた標準複合材およびインピーダンスアナライザ1は、実施例1および実施例2と同一である。キャパシタンス測定時の交流電源の周波数は、1〜14MHzの範囲とした。
3 コイル
4 複合材
Claims (6)
- 複合材に含まれる導電性物質の配合比を同定する方法であって、
当該配合比を同定する対象となる対象複合材に、コイル単独の共振周波数よりも低い励振周波数または高い励振周波数の交流にて励振されたコイルを接近させて、コイルのインピーダンスの変化を測定する測定ステップと、
X軸およびY軸をそれぞれインピーダンスの抵抗成分およびリアクタンス成分とするR−ωL座標に、上記コイルの接近前後の上記インピーダンスの変化をベクトルとして表すインピーダンス変化ベクトルにおいて、その抵抗成分の変化分ΔRをωLで除した第1の値ΔR/ωLおよびリアクタンス成分の変化分ΔωLをωLで除した第2の値ΔωL/ωLをそれぞれX座標値およびY座標値とする座標をΔR/ωL−ΔωL/ωL座標上に表し、原点から当該座標までの距離を算出する距離算出ステップと、
既知の配合比を持つ複数の標準複合材に対して、上記測定ステップおよび上記距離算出ステップと同様のステップを行うことによって得られた上記距離と上記既知の配合比との相関関係に、上記対象複合材を用いて算出された上記距離を照合して、上記対象複合材の配合比を同定する配合比同定ステップと、
を有することを特徴とする複合材の配合比同定法。 - 前記低い励振周波数は、前記コイル単独の共振周波数よりも10〜20%低い周波数であることを特徴とする請求項1記載の複合材の配合比同定法。
- 前記高い励振周波数は、前記コイル単独の共振周波数よりも0.5〜10%高い周波数であることを特徴とする請求項1記載の複合材の配合比同定法。
- 複合材に含まれる導電性物質の配合比を同定する方法であって、
当該配合比を同定する対象となる対象複合材に、コイル単独の共振周波数よりも高い励振周波数の交流にて励振されたコイルを接近させて、コイルのインピーダンスの変化を測定する測定ステップと、
X軸およびY軸をそれぞれインピーダンスの抵抗成分およびリアクタンス成分とするR−ωL座標に、上記コイルの接近前後の上記インピーダンスの変化をベクトルとして表すインピーダンス変化ベクトルにおいて、その抵抗成分の変化分ΔRをωLで除した第1の値ΔR/ωLおよびリアクタンス成分の変化分ΔωLをωLで除した第2の値ΔωL/ωLをそれぞれX座標値およびY座標値とする座標をΔR/ωL−ΔωL/ωL座標上に表し、原点と当該座標を結ぶ直線のΔR/ωL軸若しくはΔωL/ωL軸に対する傾きを算出する傾き算出ステップと、
既知の配合比を持つ複数の標準複合材に対して、上記測定ステップおよび上記傾き算出ステップと同様のステップを行うことによって得られた上記傾きと上記既知の配合比との相関関係に、上記対象複合材を用いて算出された上記傾きを照合して、上記対象複合材の配合比を同定する配合比同定ステップと、
を有することを特徴とする複合材の配合比同定法。 - 前記高い励振周波数は、前記コイル単独の共振周波数よりも0.5〜10%高い周波数であることを特徴とする請求項4記載の複合材の配合比同定法。
- 前記標準複合材における導電性物質の占める割合は、前記標準複合材の全重量に対して20.0重量部以下であることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項記載の複合材の配合比同定法。
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