JP6927635B2 - Peeling measuring device and peeling measuring method for fine particle-dispersed elastomer - Google Patents
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Description
本発明は、エラストマー基材に微粒子を分散させた微粒子分散エラストマーの引張試験を行うに際して、エラストマー基材と微粒子との界面に生じるはく離（亀裂を含む）の分布状態を観察するのに用いられる微粒子分散エラストマーのはく離計測装置及びはく離計測方法に関するものである。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is used for observing the distribution state of peeling (including cracks) generated at the interface between the elastomer base material and the fine particles when performing a tensile test of the fine particle-dispersed elastomer in which the fine particles are dispersed in the elastomer base material. The present invention relates to a peeling measuring device and a peeling measuring method for dispersed elastomers.
上記した微粒子分散エラストマーとしては、例えば、固体ロケットモータのモータケースに充填されるコンポジット推進薬があり、このコンポジット推進薬は、ポリブタジエン等の合成ゴム系材料（エラストマー基材）に、酸化剤（微粒子）及びアルミニウム等の金属粉末を混練して成っている。 Examples of the above-mentioned fine particle-dispersed elastomer include a composite propellant filled in a motor case of a solid rocket motor, and this composite propellant is a synthetic rubber-based material (elastomer base material) such as polybutadiene, and an oxidizing agent (fine particles). ) And metal powder such as aluminum are kneaded.
このような合成ゴム系材料中に酸化剤及び金属粉末が分散するコンポジット推進薬において、例えば、成形品にしてモータケースに収容する場合に、構造強度が保たれないと成形品に変形や割れが生じてしまう。また、原材料である合成ゴム系材料とこれに混練される酸化剤や金属粉末との配合比が異なっていたり、混練の度合いが悪かったりした場合にも、機械的性質が低下するので、成形する毎に、機械的性質を把握する必要がある。 In a composite propellant in which an oxidizing agent and a metal powder are dispersed in such a synthetic rubber-based material, for example, when a molded product is stored in a motor case, the molded product may be deformed or cracked if the structural strength is not maintained. It will occur. In addition, if the compounding ratio of the synthetic rubber-based material that is the raw material and the oxidizing agent or metal powder kneaded with the raw material is different, or if the degree of kneading is poor, the mechanical properties will deteriorate, so molding will be performed. It is necessary to grasp the mechanical properties for each.
従来において、例えば、引張荷重を負荷した際の合成ゴム系材料と微粒子である酸化剤との界面に生じる微小はく離の分布状態を観察する場合には、コンポジット推進薬から採取して断面を調製した試験片を引張試験機にかけて、このときの試験片の断面を光学的に観察するようにしている。 Conventionally, for example, when observing the distribution state of minute peeling generated at the interface between a synthetic rubber-based material and an oxidizing agent which is fine particles when a tensile load is applied, a cross section is prepared by collecting from a composite propellant. The test piece is placed on a tensile tester to optically observe the cross section of the test piece at this time.
上記した微小はく離の検出方法では、調製された試験片の断面に現れる合成ゴム系材料と酸化剤との界面における微小はく離を検出することはできるものの、試験片の内部における微小はく離の分布状態までは把握することができない。 Although the above-mentioned method for detecting minute peeling can detect minute peeling at the interface between the synthetic rubber-based material and the oxidizing agent appearing on the cross section of the prepared test piece, it reaches the state of distribution of minute peeling inside the test piece. Cannot be grasped.
従来において、このような試験片の内部で生じているはく離を検出する手段としては、例えば、特許文献１に記載された超音波はく離検出方法が知られている。
Conventionally, as a means for detecting the peeling occurring inside such a test piece, for example, the ultrasonic peeling detection method described in
この超音波はく離検出方法は、配管の表面に施したコーティング材の配管に対するはく離を検出する方法である。この超音波はく離検出方法では、コーティング材に超音波探触子を接触状態で配置して、この超音波探触子からコーティング材及び配管に向けて超音波を送信する。 This ultrasonic peeling detection method is a method of detecting peeling of a coating material applied to the surface of a pipe to the pipe. In this ultrasonic peeling detection method, an ultrasonic probe is placed in contact with the coating material, and ultrasonic waves are transmitted from the ultrasonic probe toward the coating material and piping.
そして、配管で反射する反射エコーを超音波探触子で受信し、この受信した反射エコーに対応する検出信号の大きさに基づいて、コーティング材の配管からのはく離を検出するようにしている。 Then, the reflected echo reflected by the pipe is received by the ultrasonic probe, and the peeling of the coating material from the pipe is detected based on the magnitude of the detection signal corresponding to the received reflected echo.
しかしながら、上記したような超音波はく離検出方法において、例えば、コンポジット推進薬に引張荷重を負荷して生じる合成ゴム系材料と酸化剤との界面における微小はく離の状態の計測に用いる場合、引張試験中に生じる合成ゴム系材料と酸化剤との界面における微小はく離の分布状態をリアルタイムで計測することはできないという問題があり、これを解決することが従来の課題となっている。 However, in the ultrasonic peeling detection method as described above, for example, when it is used for measuring the state of minute peeling at the interface between the synthetic rubber-based material and the oxidizing agent generated by applying a tensile load to the composite propellant, the tensile test is in progress. There is a problem that it is not possible to measure the distribution state of minute peeling at the interface between the synthetic rubber-based material and the oxidizing agent, which occurs in real time, and it is a conventional problem to solve this problem.
本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたもので、例えば、モータケース内に充填されるコンポジット推進薬に引張荷重を負荷して生じる合成ゴム系材料と微粒子である酸化剤との界面における微小はく離の状態を引張試験中にリアルタイムで計測することが可能である微粒子分散エラストマーのはく離計測装置及びはく離計測方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made by paying attention to the above-mentioned conventional problems. For example, a synthetic rubber-based material generated by applying a tensile load to a composite propellant filled in a motor case and an oxidizing agent which is fine particles. It is an object of the present invention to provide a peeling measuring device and a peeling measuring method for a fine particle-dispersed elastomer capable of measuring the state of minute peeling at an interface in real time during a tensile test.
本発明の第１の態様は、微粒子分散エラストマー材料に引張荷重を負荷した際にエラストマー基材と微粒子との界面に生じるはく離の状態を計測する微粒子分散エラストマー材料のはく離計測装置であって、前記微粒子分散エラストマー材料に引張荷重を負荷する引張機構と、前記微粒子分散エラストマー材料の前記引張機構により負荷される引張荷重の方向に沿う表面に接触配置されて超音波を送信する送信側探触子と、前記微粒子分散エラストマー材料の前記表面又は該表面に対向する裏面に接触配置されて、前記送信側探触子から送信した超音波の前記微粒子分散エラストマー材料の前記裏面で反射した反射超音波又は前記微粒子分散エラストマー材料を透過した透過超音波を受信する受信側探触子と、前記微粒子分散エラストマー材料に前記引張機構による引張荷重を負荷しない状態で前記送信側探触子から超音波を送信して前記受信側探触子で受信される前記反射超音波の反射強度又は前記透過超音波の透過強度を校正用の参照強度として有し、前記微粒子分散エラストマー材料に前記引張機構による引張荷重を負荷した状態で前記送信側探触子から超音波を送信して前記受信側探触子で受信される前記反射超音波の反射強度又は前記透過超音波の透過強度を前記参照強度と比較して、該比較により得られる荷重負荷時の減衰率に基づいて前記エラストマー基材と前記微粒子との界面に生じるはく離の状態を計測する演算部を備えた構成としている。 The first aspect of the present invention is a peeling measuring device for a fine particle-dispersed elastomer material, which measures a state of peeling that occurs at an interface between an elastomer base material and fine particles when a tensile load is applied to the fine particle-dispersed elastomer material. A tension mechanism for applying a tensile load to the fine particle-dispersed elastomer material, and a transmitter probe for transmitting ultrasonic waves, which are arranged in contact with the surface along the direction of the tensile load applied by the tensile mechanism of the fine particle-dispersed elastomer material. , The reflected ultrasonic waves reflected on the back surface of the fine particle-dispersed elastomer material or the ultrasonic waves transmitted from the transmitting side probe, which are contact-arranged on the front surface of the fine particle-dispersed elastomer material or the back surface facing the front surface. A receiving side probe that receives transmitted ultrasonic waves transmitted through the fine particle-dispersed elastomer material and a transmitting side probe that transmits ultrasonic waves to the fine particle-dispersed elastomer material without applying a tensile load by the tension mechanism. The reflection intensity of the reflected ultrasonic waves received by the receiving side probe or the transmission intensity of the transmitted ultrasonic waves is used as a reference intensity for calibration, and a tensile load by the tension mechanism is applied to the fine particle-dispersed elastomer material. In this state, ultrasonic particles are transmitted from the transmitting side probe, and the reflected intensity of the reflected ultrasonic particles or the transmitted intensity of the transmitted ultrasonic particles received by the receiving side probe is compared with the reference intensity to obtain the said. The configuration is provided with a calculation unit that measures the state of peeling that occurs at the interface between the elastomer base material and the fine particles based on the attenuation rate under load obtained by comparison.
本発明の第２の態様は、前記送信側探触子から送信する超音波が周波数掃引波形の超音波である構成としている。 In the second aspect of the present invention, the ultrasonic wave transmitted from the transmitting side probe is an ultrasonic wave having a frequency sweep waveform.
本発明の第３の態様は、前記送信側探触子が前記受信側探触子を兼ねている構成としている。 A third aspect of the present invention is such that the transmitting side probe also serves as the receiving side probe.
一方、本発明の第４の態様は、微粒子分散エラストマー材料に引張荷重を負荷した際にエラストマー基材と微粒子との界面に生じるはく離の状態を計測する微粒子分散エラストマー材料のはく離計測方法であって、前記微粒子分散エラストマー材料の引張荷重を負荷する方向に沿う表面に送信側探触子を接触配置すると共に前記表面又は該表面に対向する裏面に受信側探触子を接触配置し、前記微粒子分散エラストマー材料に引張荷重を負荷しない状態で前記送信側探触子から超音波を送信して前記受信側探触子で受信される前記微粒子分散エラストマー材料の前記裏面で反射した反射超音波の反射強度又は前記微粒子分散エラストマー材料を透過した透過超音波の透過強度を校正用の参照強度として取得した後、前記微粒子分散エラストマー材料に引張荷重を負荷した状態で前記送信側探触子から超音波を送信して前記受信側探触子で受信される前記反射超音波の反射強度又は前記透過超音波の透過強度を前記参照強度と比較して、該比較により得られる荷重負荷時の減衰率に基づいて前記エラストマー基材と前記微粒子との界面に生じるはく離の状態を計測する構成としている。 On the other hand, the fourth aspect of the present invention is a method for measuring the peeling of a fine particle-dispersed elastomer material, which measures the state of peeling that occurs at the interface between the elastomer base material and the fine particles when a tensile load is applied to the fine particle-dispersed elastomer material. The transmitting side probe is contact-arranged on the surface along the direction in which the tensile load of the fine particle-dispersed elastomer material is applied, and the receiving-side probe is contact-arranged on the front surface or the back surface facing the front surface to disperse the fine particles. Reflection intensity of reflected ultrasonic waves reflected on the back surface of the fine particle-dispersed elastomer material received by the receiving side probe by transmitting ultrasonic waves from the transmitting side probe without applying a tensile load to the elastomer material. Alternatively, after acquiring the transmission strength of the transmitted ultrasonic waves transmitted through the fine particle-dispersed elastomer material as a reference strength for calibration, the ultrasonic waves are transmitted from the transmitting side probe with a tensile load applied to the fine particle-dispersed elastomer material. Then, the reflection intensity of the reflected ultrasonic particles or the transmission intensity of the transmitted ultrasonic particles received by the receiving side probe is compared with the reference intensity, and based on the attenuation rate under load obtained by the comparison. The structure is such that the state of peeling that occurs at the interface between the elastomer base material and the fine particles is measured.
本発明に係る微粒子分散エラストマー材料のはく離計測装置及びはく離計測方法では、例えば、モータケース内に充填されるコンポジット推進薬に対する引張試験中において、引張荷重が負荷されて生じる合成ゴム系材料と微粒子である酸化剤との界面における微小はく離の状態をリアルタイムで計測することが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。 In the peeling measuring device and the peeling measuring method for the fine particle-dispersed elastomer material according to the present invention, for example, in a tensile test on a composite propellant filled in a motor case, a synthetic rubber-based material and fine particles generated by applying a tensile load are used. It has a very excellent effect that it is possible to measure the state of minute peeling at the interface with a certain oxidizing agent in real time.
以下、本発明に係る微粒子分散エラストマー材料のはく離計測装置及びはく離計測方法を図面に基づいて説明する。
図１〜図６は、本発明の一実施形態に係る微粒子分散エラストマー材料のはく離計測装置及びはく離計測方法を説明する図であり、この実施形態では、微粒子分散エラストマー材料が固体ロケットモータのモータケースに充填されるコンポジット推進薬である場合を例に挙げて説明する。
Hereinafter, a peeling measuring device and a peeling measuring method for a fine particle-dispersed elastomer material according to the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 6 are views for explaining a peeling measuring device and a peeling measuring method for a fine particle-dispersed elastomer material according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, the fine particle-dispersed elastomer material is a motor case of a solid rocket motor. The case where the composite propellant is filled in is described as an example.
コンポジット推進薬は、ポリブタジエン等の合成ゴム系材料（エラストマー基材）に、酸化剤（微粒子）及びアルミニウム等の金属粉末を混練して成っており、この実施形態に係る微粒子分散エラストマー材料のはく離計測装置では、コンポジット推進薬に引張荷重を負荷した際に合成ゴム系材料と微粒子である酸化剤との界面に生じるはく離の状態を計測する。 The composite propellant is made by kneading a synthetic rubber material (elastomer base material) such as polybutadiene with an oxidizing agent (fine particles) and a metal powder such as aluminum, and peeling measurement of the fine particle dispersed elastomer material according to this embodiment. The apparatus measures the state of peeling that occurs at the interface between the synthetic rubber-based material and the fine particle oxidant when a tensile load is applied to the composite propellant.
図１に示すように、この微粒子分散エラストマー材料のはく離計測装置１は、パルス発生器２と、送信側探触子４と、受信側探触子６と、パルスレシーバ８と、アナログ／デジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器という）１０と、演算部１２と、モニタ１４と、コンポジット推進薬の試験片Ｗに引張荷重を負荷する引張機構２０を備えている。
As shown in FIG. 1, the
送信側探触子４は、平板形状に形成されたコンポジット推進薬の試験片Ｗの表面Ｗｓにゼリー等の接触媒質を介して配置されており、パルス発生器２で発生させた周波数掃引超音波（周波数掃引波形のバースト波）を試験片Ｗに入射させる。なお、パルス発生器２で発生させる超音波は、一定周波数超音波（一定周波数波形のバースト波）でもよい。
The transmitting
一方、受信側探触子６は、試験片Ｗの表面Ｗｓに対向する裏面Ｗｂに送信側探触子４と同じくゼリー等の接触媒質を介して配置されており、送信側探触子４から送信した周波数掃引超音波の試験片Ｗを透過した透過超音波を受信する。
On the other hand, the receiving
引張機構２０は、試験片Ｗの両端部Ｗａ，Ｗａを表面Ｗｓ及び裏面Ｗｂの双方から挟み込む一対のクランプ２１，２１と、これらのクランプ２１，２１を動作させる図示しないクランプ駆動部を具備している。引張機構２０は、試験片Ｗの両端部Ｗａ，Ｗａを把持した一対のクランプ２１，２１をクランプ駆動部によって互いに離間する方向（図１白抜き矢印方向）に動作させることで、試験片Ｗに引張荷重を負荷する。
The
試験片Ｗにおける引張荷重の方向に沿う表面Ｗｓ及び裏面Ｗｂにそれぞれ接触配置された送信側探触子４及び受信側探触子６は、この実施形態において、図２に示すように、探触子保持フレーム１６及び弾性体１８によって、試験片Ｗの表面Ｗｓ及び裏面Ｗｂにそれぞれ押し付けられた状態で保持されている。
In this embodiment, the transmitting
演算部１２は、送信側探触子４から試験片Ｗに周波数掃引超音波を送信した際に受信側探触子６で受信される透過超音波の透過強度を取得する。
The
この場合、演算部１２は、波形収録手段１２Ａ及び校正手段１２Ｂを含んでいる。
波形収録手段１２Ａは、試験片Ｗに引張荷重が負荷されていない図３に示す状態で取得される透過超音波の波形に基づいて、透過超音波の透過強度を校正用の参照強度Ｖ０として収録する。
In this case, the
The waveform recording means 12A sets the transmission intensity of the transmitted ultrasonic waves as the reference intensity V 0 for calibration based on the waveform of the transmitted ultrasonic waves acquired in the state shown in FIG. 3 in which the test piece W is not loaded with a tensile load. Record.
一方、校正手段１２Ｂは、試験片Ｗに引張荷重が負荷された図４に示す状態で取得される透過超音波Ｔの波形に基づく透過強度Ｖを波形収録手段１２Ａに収録された校正用の参照強度Ｖ０と比較して荷重負荷時の減衰率（（Ｖ０−Ｖ）／Ｖ０（％））を算出する。そして、図４の拡大円内にも示すように、試験片Ｗの合成ゴム系材料（エラストマー基材）Ｗｇと微粒子である酸化剤Ｗｍとの界面に生じるはく離Ｗｈの状態を計測する。 On the other hand, in the calibration means 12B, the transmission intensity V based on the waveform of the transmitted ultrasonic wave T acquired in the state shown in FIG. 4 in which the test piece W is loaded with a tensile load is recorded in the waveform recording means 12A as a reference for calibration. The damping rate ((V 0 −V) / V 0 (%)) under load is calculated as compared with the strength V 0. Then, as shown in the enlarged circle of FIG. 4, the state of peeling Wh generated at the interface between the synthetic rubber-based material (elastomer base material) Wg of the test piece W and the oxidant Wm which is fine particles is measured.
次に、本実施形態に係る微粒子分散エラストマー材料のはく離計測装置１によるはく離計測要領を説明する。
まず、図１に示すように、平板形状に形成されたコンポジット推進薬の試験片Ｗの表面Ｗｓ及び裏面Ｗｂに、送信側探触子４及び受信側探触子６をそれぞれ接触配置する。
このとき、図２に示すように、探触子保持フレーム１６及び弾性体１８によって、送信側探触子４及び受信側探触子６を試験片Ｗの表面Ｗｓ及び裏面Ｗｂにそれぞれ押し付けた状態で保持する。
Next, the procedure for measuring the peeling of the fine particle-dispersed elastomer material according to the present embodiment by the
First, as shown in FIG. 1, the transmitting
At this time, as shown in FIG. 2, a state in which the transmitting
次いで、試験片Ｗに引張機構２０による引張荷重を負荷しない状態で送信側探触子４から周波数掃引超音波を送信し、このとき受信側探触子６で受信される試験片Ｗを透過して減衰した透過超音波ＴＳの図５（ａ）に示す波形に基づいて、透過超音波ＴＳの透過強度を校正用の参照強度Ｖ０として、演算部１２の波形収録手段１２Ａに収録する。
Next, a frequency sweep ultrasonic wave is transmitted from the transmitting
この後、試験片Ｗに引張機構２０による引張荷重を負荷しつつ送信側探触子４から周波数掃引超音波を送信し、このとき受信側探触子６で受信される試験片Ｗを透過して減衰した透過超音波Ｔの図５（ｂ）に示す波形を取得する。
After that, a frequency sweep ultrasonic wave is transmitted from the transmitting
そして、演算部１２の校正手段１２Ｂにおいて、波形収録手段１２Ａに収録された図５（ａ）に示す校正用の参照強度Ｖ０と、引張荷重負荷状態の図５（ｂ）に示す波形に基づく透過強度Ｖとの比較がなされ、図６に示すように、この比較で得られる荷重負荷時の超音波の減衰率（（Ｖ０−Ｖ）／Ｖ０（％））とはく離の平均長さ（μｍ）との関係から、試験片Ｗの合成ゴム系材料Ｗｇと微粒子である酸化剤Ｗｍとの界面に生じるはく離Ｗｈの分布状態が計測される。 Then, in the calibration means 12B of the calculation unit 12, based on the reference strength V 0 for calibration shown in FIG. 5 (a) recorded in the waveform recording means 12A and the waveform shown in FIG. 5 (b) in the tensile load loading state. A comparison with the transmission intensity V was made, and as shown in FIG. 6, the attenuation rate ((V 0 −V) / V 0 (%)) of the ultrasonic waves under load obtained in this comparison and the average length of separation. From the relationship with (μm), the distribution state of the peeling Wh generated at the interface between the synthetic rubber-based material Wg of the test piece W and the fine particle oxidant Wm is measured.
この実施形態に係る微粒子分散エラストマー材料のはく離計測装置１及びはく離計測方法では、モータケース内に充填されるコンポジット推進薬の試験片Ｗに対する引張試験中において、試験片Ｗを透過する超音波を受信して、その透過超音波の波形に基づく透過強度Ｖと予め取得した校正用の参照強度Ｖ０（試験片Ｗに引張荷重を負荷しない状態の透過超音波の波形に基づく透過強度）とを比較して荷重負荷時の超音波の減衰率を得るようにしているので、引張荷重が負荷されて生じる合成ゴム系材料Ｗｇと微粒子である酸化剤Ｗｍとの界面における微小はく離Ｗｈの分布状態をリアルタイムで計測し得ることとなる。
In the
また、この実施形態に係る微粒子分散エラストマー材料のはく離計測装置１及びはく離計測方法では、送信側探触子４から送信する超音波として、周波数掃引波形の超音波を採用しているので、すなわち、超音波の減衰特性を利用しているので、微小はく離Ｗｈの分布状態を計測し易くなる。
Further, in the
上記した実施形態では、送信側探触子４をコンポジット推進薬の試験片Ｗの表面Ｗｓに配置して周波数掃引超音波を試験片Ｗに入射させ、試験片Ｗを透過した透過超音波を試験片Ｗの裏面Ｗｂに配置した受信側探触子６で受信するようにしているが、これに限定されるものではなく、図７に示すように、受信側探触子を兼ねている送信側探触子４Ａを採用してもよい。
In the above embodiment, the transmitting
この場合には、コンポジット推進薬の試験片Ｗの表面Ｗｓに配置した送信側探触子４Ａから周波数掃引超音波を試験片Ｗ内に入射させ、この周波数掃引超音波の試験片Ｗでの反射超音波を該送信側探触子４Ａで受信することになる。
In this case, a frequency sweep ultrasonic wave is incident on the test piece W from the transmitting
この送信側探触子４Ａで受信される試験片Ｗの裏面Ｗｂで反射した反射超音波の波形（図５（ａ）に示す透過超音波ＴＳの波形に相当）に基づいて、反射超音波の反射強度を校正用の参照強度として取得した後、試験片Ｗに引張機構２０による引張荷重を負荷しつつ送信側探触子４Ａから周波数掃引超音波を送信して、このとき該送信側探触子４Ａで受信される試験片Ｗでの反射超音波の波形（図５（ｂ）に示す透過超音波Ｔの波形に相当）に基づいて取得した反射超音波の反射強度を上記参照強度と比較する。
Based on the waveform of the reflected ultrasonic wave reflected by the back surface Wb of the test piece W received by the
そして、この比較により得られる荷重負荷時の減衰率に基づいて試験片Ｗの合成ゴム系材料Ｗｇと微粒子である酸化剤Ｗｍとの界面に生じるはく離Ｗｈの分布状態を計測する。 Then, based on the damping rate under load obtained by this comparison, the distribution state of the peeling Wh generated at the interface between the synthetic rubber-based material Wg of the test piece W and the oxidant Wm which is fine particles is measured.
このように、受信側探触子を兼ねている送信側探触子４Ａを採用して、この送信側探触子４Ａで周波数掃引超音波の試験片Ｗでの反射超音波を受信する場合も、引張荷重が負荷されて生じる合成ゴム系材料Ｗｇと微粒子である酸化剤Ｗｍとの界面における微小はく離Ｗｈの分布状態をリアルタイムで計測し得ることとなる。
In this way, there is also a case where the transmitting
また、上記した実施形態では、微粒子分散エラストマー材料が固体ロケットモータのモータケースに充填されるコンポジット推進薬である場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。 Further, in the above-described embodiment, the case where the fine particle-dispersed elastomer material is a composite propellant filled in the motor case of the solid rocket motor has been described as an example, but the present invention is not limited to this.
本発明に係る微粒子分散エラストマー材料のはく離計測装置及びはく離計測方法の構成は、上記した実施形態に限定されるものではない。 The configuration of the peeling measuring device and the peeling measuring method for the fine particle-dispersed elastomer material according to the present invention is not limited to the above-described embodiment.
１ 微粒子分散エラストマー材料のはく離計測装置
４ 送信側探触子
６ 受信側探触子
１２ 演算部
１２Ａ 波形収録手段（演算部）
１２Ｂ 校正手段（演算部）
２０ 引張機構
Ｔ，ＴＳ 透過超音波
Ｖ０ 校正用の参照強度
Ｖ 荷重負荷時の透過強度
Ｗ 試験片
Ｗｂ 裏面
Ｗｇ 合成ゴム系材料（エラストマー基材）
Ｗｈ はく離
Ｗｍ 酸化剤（微粒子）
Ｗｓ 表面
1 Peeling measuring device for fine particle-dispersed
12B Calibration means (calculation unit)
20 Tension mechanism T, TS Transmission ultrasonic V 0 Reference strength for calibration V Transmission strength under load W Test piece Wb Back surface Wg Synthetic rubber material (elastomer base material)
Wh peeling Wm oxidizer (fine particles)
Ws surface
Claims (4)
前記微粒子分散エラストマー材料に引張荷重を負荷する引張機構と、
前記微粒子分散エラストマー材料の前記引張機構により負荷される引張荷重の方向に沿う表面に接触配置されて超音波を送信する送信側探触子と、
前記微粒子分散エラストマー材料の前記表面又は該表面に対向する裏面に接触配置されて、前記送信側探触子から送信した超音波の前記微粒子分散エラストマー材料の前記裏面で反射した反射超音波又は前記微粒子分散エラストマー材料を透過した透過超音波を受信する受信側探触子と、
前記微粒子分散エラストマー材料に前記引張機構による引張荷重を負荷しない状態で前記送信側探触子から超音波を送信して前記受信側探触子で受信される前記反射超音波の反射強度又は前記透過超音波の透過強度を校正用の参照強度として有し、前記微粒子分散エラストマー材料に前記引張機構による引張荷重を負荷した状態で前記送信側探触子から超音波を送信して前記受信側探触子で受信される前記反射超音波の反射強度又は前記透過超音波の透過強度を前記参照強度と比較して、該比較により得られる荷重負荷時の減衰率に基づいて前記エラストマー基材と前記微粒子との界面に生じるはく離の状態を計測する演算部を備えた微粒子分散エラストマー材料のはく離計測装置。 A peeling measuring device for a fine particle-dispersed elastomer material that measures the state of peeling that occurs at the interface between an elastomer base material and fine particles when a tensile load is applied to the fine particle-dispersed elastomer material.
A tension mechanism for applying a tensile load to the fine particle-dispersed elastomer material, and
A transmitter probe that is contact-arranged on the surface of the fine particle-dispersed elastomer material along the direction of the tensile load applied by the tensile mechanism and transmits ultrasonic waves.
Reflected ultrasonic waves or the fine particles reflected on the back surface of the fine particle-dispersed elastomer material, which are arranged in contact with the front surface of the fine particle-dispersed elastomer material or the back surface facing the front surface and transmitted from the transmitting side probe. A receiving side probe that receives transmitted ultrasonic waves transmitted through a dispersed elastomer material, and
The reflection intensity or transmission of the reflected ultrasonic waves received by the receiving side probe by transmitting ultrasonic waves from the transmitting side probe without applying a tensile load by the tension mechanism to the fine particle dispersed elastomer material. The transmission strength of ultrasonic waves is used as a reference strength for calibration, and ultrasonic waves are transmitted from the transmitter side probe in a state where the fine particle-dispersed elastomer material is loaded with a tensile load by the tension mechanism to detect the receiver side. The reflection intensity of the reflected ultrasonic waves received by the child or the transmission intensity of the transmitted ultrasonic waves is compared with the reference intensity, and the elastomer base material and the fine particles are based on the attenuation rate under load obtained by the comparison. A peeling measuring device for a fine particle-dispersed elastomer material equipped with a calculation unit that measures the state of peeling that occurs at the interface with.
前記微粒子分散エラストマー材料の引張荷重を負荷する方向に沿う表面に送信側探触子を接触配置すると共に前記表面又は該表面に対向する裏面に受信側探触子を接触配置し、
前記微粒子分散エラストマー材料に引張荷重を負荷しない状態で前記送信側探触子から超音波を送信して前記受信側探触子で受信される前記微粒子分散エラストマー材料の前記裏面で反射した反射超音波の反射強度又は前記微粒子分散エラストマー材料を透過した透過超音波の透過強度を校正用の参照強度として取得した後、
前記微粒子分散エラストマー材料に引張荷重を負荷した状態で前記送信側探触子から超音波を送信して前記受信側探触子で受信される前記反射超音波の反射強度又は前記透過超音波の透過強度を前記参照強度と比較して、該比較により得られる荷重負荷時の減衰率に基づいて前記エラストマー基材と前記微粒子との界面に生じるはく離の状態を計測する微粒子分散エラストマー材料のはく離計測方法。 This is a method for measuring the peeling of a fine particle-dispersed elastomer material, which measures the state of peeling that occurs at the interface between the elastomer base material and the fine particles when a tensile load is applied to the fine particle-dispersed elastomer material.
The transmitting side probe is contact-arranged on the surface along the direction in which the tensile load of the fine particle-dispersed elastomer material is applied, and the receiving-side probe is contact-arranged on the front surface or the back surface facing the surface.
Reflected ultrasonic waves reflected on the back surface of the fine particle-dispersed elastomer material received by the receiving side probe by transmitting ultrasonic waves from the transmitting side probe without applying a tensile load to the fine particle-dispersed elastomer material. After obtaining the reflection intensity of the above or the transmission intensity of the transmitted ultrasonic wave transmitted through the fine particle-dispersed elastomer material as a reference intensity for calibration,
The reflection intensity of the reflected sound wave received by the receiving side probe or the transmission of the transmitted ultrasonic wave by transmitting an ultrasonic wave from the transmitting side probe with a tensile load applied to the fine particle-dispersed elastomer material. A method for measuring the peeling of a fine particle-dispersed elastomer material by comparing the strength with the reference strength and measuring the state of peeling occurring at the interface between the elastomer base material and the fine particles based on the damping rate under load obtained by the comparison. ..
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