게시 및 게시 날짜 : 2003/03/31

세계 최초의 성공적인 바카라 추천 검사 탄소 섬유 강화 탄소 복합재 (C/C 복합재)

-초전도 양자 간섭 장치 (Squids)를 사용한 바카라 추천 테스트 방법-

포인트

  • 탄소 섬유 강화 탄소 복합재 (C/C 복합재)는 우주 셔틀의 열 내성 타일에도 사용되며 최근 몇 년 동안 중요한 단열재로 관심을 끌고 있지만 지금까지는 결함을 테스트하는 방법이 없었습니다
  • 초 감도 Quantum Interference Element (Squid)를 사용하여 초 민감한 자기 센서를 사용하여 C/C 복합재에서 미세한 결함에 대한 바카라 추천 검사를 성공적으로 수행했습니다
  • 이 방법을 실질적으로 사용하기 위해, 고온 초전도체 (HTS) 재료를 사용한 HTS-s-quid Gradiometer가 제조되었고 작은 냉장고를 사용하여 저음 규모의 바카라 추천 검사 시스템의 프로토 타입을 제조했습니다


요약

전자 연구 부서 [Yoshikawa Hiroyuki 회장] (이하 "AIST"라고 불리는)은 현재 Waseda University [Shirai Katsuhiko 회장] 및 과학 및 공학 대학원 및 우주 과학 연구소 [Matsuo Hiroki의 회장]과 협력하여 활발한 형태를 유지하고 있습니다바카라 추천 테스트메소드 없음탄소 섬유 강화 탄소 복합재 (C/C 복합재, 이하 "C/C")결함초전도 양자 간섭 장치 (Squid)를 사용하여 바카라 추천 탐지 기술을 개발 한 것은 이번이 처음이었습니다

C/C는 우주 셔틀의 열 내성 타일에 사용되며 절연과 같은 고온 재료로서의 중요성이 증가하고 있지만, 바카라 추천 검사로 공통 "X- 선 검사"및 "초음파 검사"를 적용하기가 어렵 기 때문에 C/C 결함을 바카라 추천 적으로 감지 할 수 없었습니다 AIST는 최근 일본과 해외에서 금속 재료의 새로운 기술로 적극적으로 연구하고 발전하고 있으며 C/C를 통해 흐르는 현재 흐름을 사용하는 새로운 오징어 바카라 추천 테스트 방법을 개발하고 현재 분포의 결함 사이트를 식별하고 결함 상태를 추가로 식별하고 세계 최초의 성공적인 비난의 결함을 향상시키는 새로운 오징어 바카라 추천 테스트 방법을 개발하여 최근에 바카라 추천 테스트 기술을 적용했습니다

실용적으로 사용하기위한 작고 경량, 저조 소음 및 낮은 진동 냉장고의 프로토 타입 [Iwatani Gas Co, Ltd [사장 및 CEO]Yamazaki Takenori] AIST에 의해 제작되었습니다고온 초전도 오징어 (HTS-Squid)냉장고에서 우리는 전기가있는 곳 어디에서나 누구나 쉽게 처리 할 수있는 프로토 타입 저음 규모의 바카라 추천 테스트 시스템을 만들었습니다 또한,이 시스템에 높은 전기 저항을 갖는 C/C의 전류를 유도하기 위해 페라이트를 사용하여 적용된 자기장 발전기를 통합함으로써, 우리는 검사 필드와 같은 C/C 현장의 비결정 바카라 추천 테스트를 가능하게하는 프로토 타입 시스템을 성공적으로 만들었다

○ C/C의 결함에 대한 오징어를 사용한 세계 최초의 성공적인 바카라 추천 테스트, 바카라 추천 테스트 방법이 존재하지 않는 경우
이번에 AIST는 기존의 바카라 추천 테스트 방법으로는 불가능한 C 결함에 대해 C/C를 통해 흐르는 전류를 시각화하는 새로운 오징어 바카라 추천 테스트 기술을 개발했으며 세계 최초의 미세 C/C 결함에 대한 세계 최초의 바카라 추천 테스트를 성공적으로 수행했습니다 결함 감지를 가능하게하는 획기적인 것은 다른 자기 센서에 비해 크기가 높은 감도 인 자기 센서 인 Squid에 의해 채택되었으며, 오징어 내에서도 자기장의 공간 구배를 측정합니다Squid Gradiometer를 사용하여 전류를 시각화하는 방법을 개발했기 때문입니다 이를 통해 C/C 결함에 대한 바카라 추천 검사를 수행 할 수 있습니다 또한, 시각화 된 전류는 결함 부위의 식별뿐만 아니라 결함 상태를 허용하여 결함을 파악할 수 있으며, 이는 C/C의 재료 악화를 진단하고 전 생애를 평가하는 데 사용할 수 있습니다

○ 냉장고를 사용하여 실용적으로 저조한 오징어 바카라 추천 검사 시스템을 성공적으로 생산
이 기술의 핵심은 센서가 자성적으로 열악한 환경에서도 안정적으로 작동하는 HTS-s-s-s-gradiometer와 비자 성 물질로 만든 가볍고 낮은자가 소음 및 낮은 진동 동축 튜브 냉장고를 사용한다는 것입니다 또한, 오징어 설치 단계를 냉각 단계로부터 분리하고 2 개는 부드러운 구리 와이어와 연결되어 낮은 자기 노이즈 및 낮은 진동을 달성하여 고온 안정성을 달성했습니다 또한, 고전적 저항 C/C의 전류를 유도하기 위해 페라이트를 사용하여 프로토 타입 자기장 생성기를 구성하고,이 시스템에 통합함으로써, 우주 셔틀 및 기타 장비는 접촉 및 바카라 추천없이 현장에서 검사 할 수있을 것으로 예상된다



전통적인 바카라 추천 테스트 기술

약 3000 ° C의 고온을 견딜 수 있다고하는 C/C는 우주 셔틀의 끝과 날개 끝에서 열 내성 타일의 재료로 사용됩니다 또한 항공기 및 자동차의 브레이크 디스크에 사용되며 현재 중요한 위치를 보유하고있는 고온 재료입니다 그러나 C/C는 "초음파 파를 약화하기 쉬운"및 "X- 레이를 쉽게 전송하기 쉬운"특성을 가지고 있으며, "초음파 파"및 "X- 레이"와 같은 기존의 방법을 사용하여 바카라 추천 테스트 방법을 적용하기가 어렵고 현재까지는 효과적인 바카라 추천 테스트 기술이 존재하지 않았습니다

개발 된 바카라 추천 테스트 기술의 중요성

이전에 효과적인 바카라 추천 테스트 방법이 없었던 C/C 결함에 대해 바카라 추천 테스트가 가능합니다 C/C는 우주 셔틀뿐만 아니라 항공기 및 자동차의 브레이크 디스크 및 엔진을 포함한 광범위한 필드에서도 사용되고 있습니다 따라서 이러한 구조의 바카라 추천 검사를 수행하는 능력은 사회의 안전을 향상시키는 데 크게 기여합니다 또한,이 방법은 C/C 분해 진단 및 수명 전 평가에 적용될 것으로 예상되며 안전뿐만 아니라 경제 효율성을 향상시키는데도 기여할 것으로 예상됩니다

또한,이 방법을 실질적으로 구현하기 위해 만들어진 냉장고에서 작동하는 오징어 바카라 추천 테스트 시스템은 나쁜 자기 환경에서 작동 할 수있는 소형 저자 시스템이며, 현장 영역에서 작동 할 수 있기 때문에 미래의 검사 현장에서 비판적 테스트를 달성 할 수 있습니다

이 업적의 글로벌 상황과 위치

1990 년대 이래로 전 세계 국가에서 HTS- 퀴드를 사용한 바카라 추천 테스트 기술의 연구 및 개발이 수행되었습니다 이 연구의 시험 대상은 주로 항공기 재료에 사용되는 알루미늄 합금과 같은 금속 물질이었다 탄소 섬유 기반 복합 재료와 관련하여, 국제 무역 산업부 (현재 AIST)의 산업 기술 연구소 (현재 AIST)는 1990 년 하반기부터 탄소 섬유 강화 플라스틱 (CFRP)에 대한 연구를 수행하고 있으며 1990 년 하반기 이후 C/C에 대한 신청에 대한보고는 없었다 AIST는 이제 C/C 결함의 바카라 추천 테스트가 오징어 그라데이션 미터를 사용하여 바카라 추천 테스트 기술을 사용하여 수행 될 수 있음을 보여주었습니다

연구 컨텐츠

○ 재료 내 전류 분포에서 C/C 결함을 감지하기 위해 바카라 추천 테스트 방법을 개발했습니다
11626_11879[그림 1]또한, 결함 조건은 현재 분포에서 파악할 수 있습니다 또한, 정량적으로 C/C의 결함 발달로 인한 물질 강도 분해 정도와 결함 부위에서의 현재 분포 사이에 강한 상관 관계가 있음을 정량적으로 밝혀 냈습니다[그림 2 및 그림 3]이것은 C/C 저하 진단 및 수명 전 평가를 가능하게 할 것으로 예상됩니다

전류가 X 방향으로 C/C 샘플에 주입 될 때 샘플 내부의 전류 분포의 방해 그림
그림 1 전류가 X 방향으로 C/C 샘플에 주입 될 때 샘플 내부의 전류 분포의 왜곡
(a) 적용 하중을 적용하기위한 이전 조건 (b) 기본 재료 균열 및 섬유 파손이 발생
(a) 오른쪽 중앙의 전류 교란은 샘플 준비 중에 제공된 사전 척으로 인한 것입니다
   
결함의 진행 상황에 해당하는 결함 부분을 통과하는 전류 변화의 그림
결함 개발에 해당하는 사전 크랙 개방 그림
그림 2 : 결함의 진행 상황에 해당하는 결함 부분을 통과하는 전류의 양의 변화
그림 3 결함의 진행에 해당하는 사전 크랙 개방 양

○ 작은 냉장고를 사용하여 HTS-s-s-quid 바카라 추천 테스트 시스템을 개발했습니다
이 방법을 실용적으로 사용하기 위해 오징어 냉각을위한 작은 냉장고가 개발되고 도입되었습니다 오징어의 초고 민감도를 사용하기 위해 Iwatani Gas Co, Ltd와 공동으로 비자 성 물질을 사용하여 낮은 진동 동축 유형을 만들었습니다펄스 튜브 냉장고자기 노이즈가 낮고 진동이 낮은 작은 시스템을 실현하기 위해 프로토 타입[그림 4]또한, 냉장고의 냉각 끝 (콜드 헤드)에서 오징어 설치 단계를 분리하기 위해 메커니즘이 개발되어 도입되어 더 낮은 진동과 더 높은 온도 안정성을 달성했습니다[그림 5]AIST는 또한 환경 자기에 매우 강한 HTS- 퀴드 기울기 미터를 생산했습니다[그림 6], 이것은 냉장고에 장착되었습니다 이들은 자성 차폐 및 냉각수가없는 일반 실험실에서 안정적인 작동을 허용하며, 진동이 거의없고 약 10pt/cm/hz1/2노이즈 레벨 13851_13880 |[그림 7]
또한, 높은 자기 투과성을 갖는 U 자형이 생성되어 높은 전기 저항 C/C페라이트 코어철 코어로서, 약 01A의 전류를 갖는 샘플에 약 1MT의 자기장을 적용 할 수있는 자기장 생성기가 제조되었고, 오징어 바카라 추천 시험 시스템의 프로브 섹션에 통합되었다 (도 8) 이 시스템이 C/C와 거의 동일한 전도도를 갖는 플레이트 형 CFRP 샘플에 적용되었을 때, 20mm 두께의 뒷면에 40mm 폭, 1mm 길이 및 25mm 높이의 균열과 같은 결함은 접촉없이 감지되었다

프로토 타입 냉장고 시스템의 프로브 섹션 사진
그림 4 프로토 타입 냉장고 시스템의 프로브 부분

오징어 단계 분리 메커니즘의 그림
그림 5 오징어 단계 분리 메커니즘
 
냉장고 시스템을위한 HTS-Squid Gradiometer 사진
그림 6 냉장고 시스템을위한 HTS-S-S-S-S-S-SPID Gradiometer
 
냉장고 냉각을 사용한 오징어 바카라 추천 검사 시스템의 개략도
그림 7 냉장고 냉각을 이용한 바카라 추천 검사 시스템의 개략도
 
프로토 타입 바카라 추천 테스트 시스템의 프로브 팁 사진
그림 8 : 프로토 타입 바카라 추천 테스트 시스템의 프로브 팁

미래 계획

이번에는 C/C의 결함이있는 사이트가 오징어 그라데이미 미터를 사용하여 시각화 된 전류 분포로부터 감지 될 수 있음을 보여 주었다 앞으로, 우리는 사용하기 쉬운 HTS-Squid Gradiometer, 소형 냉장고 시스템 및 비접촉식 테스트를위한 강력한 자기장 생성기를 개발하고 이러한 원소 기술을 결합하여 C/C에 대한 바카라 추천 테스트 기술의 실제 적용을 발전시킬 계획입니다



터미널 설명

◆ 바카라 추천 테스트
바카라 추천 검사는 결함이 있는지 여부를 결정하고 객체를 분해하거나 파괴하지 않고 결함의 크기, 위치 및 결함 범위와 같은 결함 속성을 결정하는 것을 말합니다 대부분의 바카라 추천 테스트는 결함 등으로 인한 물질 변화의 물리적 특성을 사용하고 물리적 특성의 변화를 측정하고 이로부터의 결함 및 결함 속성의 존재 또는 부재를 추정한다는 사실을 사용합니다 초음파 파, 엑스레이, 전기, 열, 빛 등을 사용하는 다양한 검사 방법이 개발되었습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 탄소 섬유 강화 탄소 복합재 (C/C 복합재)
탄소 섬유 및 탄소 염기 재료로 만들어진 고급 복합 재료의 유형이며, 가벼운 중량, 높은 특이 적 강도 및 강성을 갖는 고온 재료이며 2000 ° C의 고온에서도 강도가 높습니다 무게 감소로 인해 항공 우주장에서 종종 사용됩니다 우주 셔틀을위한 "내열성 타일"으로 사용됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ 초전도 양자 간섭 장치 (Squid :초전도 양자 간섭 장치)
초전도 특성을 사용하고 DC 근처에서 약 1MHz까지 주파수 대역에서 가장 좋은 요소 인 매우 민감한 자기 센서입니다1/2입니다 현재, 그것은 생의기 측정, 바카라 추천 테스트 및 물리적 측정에 적용되고 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 고온 초전도 오징어 (hts-squid :고온 초전도-스퀴드)
재료로 사용되는 오징어 초전도체는 금속 기반 재료 및 YBA2Cu3O7-Y(YBCO)와 같은 산화물 기반 재료가 있으며, 후자는 초전도 전이가 수행되는 고온을 갖는 고온을 고온 초전도 물질이라고하며, 이들 재료를 사용하여 만든 오징어를 고온 초전도 소지품이라고합니다 현재 YBCO는 주로 고온 초전도 오징어에 사용됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ Squid Gradiometer
일반적으로, 오징어는 감도를 제공하기 위해 감지 코일과 입력 코일이 서로 초조 적으로 연결되는 초전도 루프를 사용합니다 이 중에서, 검출 코일은 외부 적으로 부착 될 수 있으며, 다양한 코일 모양을 사용할 수 있습니다 그라데이미터는 코일 중 하나이며 둘 이상의 코일이있어 코일을 연결하는 자기 플럭스의 차이를 측정합니다 멀리있는 소스로 환경 자기 노이즈를 제거하는 데 효과적입니다[참조로 돌아 가기]
◆ 펄스 튜브 냉장고
펄스 튜브 냉장고는 모터 및 피스톤과 같은 움직이는 부분이 냉장 부품에서 분리되고 구조가 단순하고 냉장 부분이 낮은 진동 특성을 갖는 구조를 가진 냉장고입니다 수명이 길고 신뢰성이 높고 유지 보수가 용이하기 때문에 오랜 기간의 유지 보수 및 낮은 진동이 필요한 응용 분야에서 사용될 것으로 예상됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ 페라이트 코어
이 세라믹은 산화철로 만들어졌으며 자기 특성으로 인해 다양한 전자 장치에서 노이즈 방지 구성 요소 및 변압기 구성 요소로 사용됩니다[참조로 돌아 가기]


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