[发明专利]取向鉴定装置、取向鉴定方法和分布鉴定装置

说明书

本发明的取向鉴定装置，具备二级管激光器、红外热像仪和计算机，所述二极管激光器对由碳纤维强化树脂构成的试料周期性地照射光，从而加热试料，所述红外热像仪对包含试料被二极管激光器加热的部位的区域中的温度分布变化的响应延迟进行检测，所述计算机基于由红外热像仪检测到的响应延迟，将表示试料的取向性的信息输出，由此提供能够不进行接触且迅速地鉴定试料的取向性的取向鉴定装置等。

技术领域

本发明涉及取向鉴定装置、取向鉴定方法和分布鉴定装置。

背景技术

在航空设备、电子设备等先进设备领域，作为高热传导、各向异性、高比刚度的材料，广泛采用碳纤维强化复合材料。这样的碳纤维强化复合材料中，根据由碳纤维的取向产生的各向异性，会在力学特性(强度、刚性等)、热特性(热扩散率、热传导率等)上产生很大差异，因此各向异性的鉴定(测定)极为重要。

作为这样的纤维取向鉴定方法，例如使用X射线CT法、拉伸试验等。

例如，专利文献1公开了将采用X射线CT法取得的树脂成型品的切片图像进行二值化，对该二值化图像实施傅里叶变换，利用由此得到的功率谱图像来分析树脂成型品内的一部分中的填充材料的取向状态的倾向。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2012-2547号公报

发明内容

如上所述，作为碳纤维强化复合材料的取向鉴定方法，采用X射线CT法和拉伸试验的情况下，切取测定试料并进行加工等，需要接触测定试料。另外，在采用上述的X射线CT法和拉伸试验例如作为碳纤维强化复合材料的制造工序中的取向鉴定方法的情况下，有时测定评价需要较长时间，装置规模变大。另外，上述X射线CT法和拉伸试验难以用于在线(inline)测定。

本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供能够不进行接触且迅速地鉴定试料的取向性的取向鉴定装置等。

为达成上述目的，作为解决上述课题的手段，列举以下记载的发明。即，技术方案1记载的发明是一种取向鉴定装置，具备加热部、检测部和输出部，所述加热部对由多种材料构成的试料周期性地照射光，从而加热该试料，所述检测部对包含所述试料被所述加热部加热的部位的区域中的温度分布变化的响应延迟进行检测，所述输出部基于由所述检测部检测到的响应延迟，将表示构成所述试料的至少一种材料的取向性的信息输出。

技术方案2记载的发明，在技术方案1记载的取向鉴定装置的基础上，其特征在于，所述加热部从所述试料的一侧开始加热该试料，所述检测部从所述试料的与所述加热部相反的一侧开始对所述区域中的温度分布变化的响应延迟进行检测。

技术方案3记载的发明，在技术方案1或2记载的取向鉴定装置的基础上，其特征在于，所述试料包含形成为纤维状的强化材料和支撑该强化材料的母材，所述输出部将表示所述试料中的所述强化材料的朝向的信息输出。

技术方案4记载的发明，在技术方案1记载的取向鉴定装置的基础上，其特征在于，所述输出部基于由所述检测部检测到的响应延迟，将表示所述试料的取向性的信息和与所述试料的热扩散率相关的信息一并输出。

技术方案5记载的发明，在技术方案1记载的取向鉴定装置的基础上，其特征在于，所述输出部基于由所述检测部检测到的响应延迟，通过极坐标来表示所述试料的取向方向。

技术方案6记载的发明，在技术方案1记载的取向鉴定装置的基础上，其特征在于，还具备使所述加热部和所述检测部与所述试料相对移动的移动机构，将所述试料分为多个部分，所述加热部对其中的各部分依次进行点周期加热，所述检测部对被所述加热部依次进行点周期加热的所述各部分的温度分布依次进行检测，所述输出部将表示所述试料的每个所述部分的取向性的信息输出。