防食塗膜の影響を考慮した鋼/CFRP異種材構造接着継手の設計強度評価手法の構築

考虑防腐涂层影响的钢/CFRP异种结构胶接头设计强度评价方法的建立

• 批准号: 19K04873
• 负责人: 岩田 知明
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K04873/
• 关键词: 構造用接着剤; 防食塗膜; 異種材接合; 造船; ミリオーダー接着層厚; 引張せん断強度; ＣＦＲＰ; 鋼; 構造接着継手; 耐久性評価; 設計強度; 鋼/CFRP異種材

本研究の目的は、炭素繊維複合材料など溶接できない高機能材料の造船での実用化を促進するため、防食塗膜の影響を考慮した構造接着継手の設計強度を明らかにすることである。デッキ・上構・外板など暴露部の各区画への汎用的な用途として実績のある耐水性・防食性・耐海水性に優れた防食塗料・プライマー・上塗り塗料を調査し、3種類の組合せのエポキシ樹脂塗料を評価対象として、吸水後乾燥回復試験を実施し、劣化後の強度保持率（劣化後の平均強度/初期の平均強度）が高く、劣化後の変動係数（標準偏差/平均強度）が小さい、塗料を選定した。防食塗膜の防食評価に用いられるJIS K5600-7-2「塗料一般試験方法－ 第7部：塗膜の長期耐久性－ 第2節：耐湿性（連続結露法）」の50℃95%RH（相対湿度）でも、内航船では生じない高温高湿条件で、連続暴露では通常の環境に比べ劣化が促進された。環境劣化の影響を適切に評価するための劣化促進手法は明確ではないことが課題となっている。そこで、研究代表者らが過去に実施した実船での耐久性試験により得られた温湿度履歴を鑑み、50℃80%RH、50℃90%RH、65℃90%RHの温湿度条件で再評価を行ったところ、劣化後の強度保持率は、それぞれ73%, 58%, 42%であり、劣化後の変動係数は、それぞれ0.080, 0.045, 0.090で、発錆に至っても変動係数は小さく信頼性は十分であった。また、JIS-Z-2371「塩水噴霧試験方法」を参照した試験の結果、劣化後の強度保持率は72%であり、劣化後の変動係数は0.12で、目標とする変動係数0.14未満であった。一方、JIS-K-7350-2「プラスチック－実験室光源による暴露試験方法－第2部：キセノンアークランプ」を参照した試験の結果、劣化後の強度保持率は86%であり、劣化後の変動係数は0.16で、ややばらつく結果であった。

は の purpose this study, carbon 繊 d composites な ど dissolves で き な い high functional material の shipbuilding で の be used を promoting す る た め の effect, prevent food film を consider し た structure then 継 の design strength を Ming ら か に す る こ と で あ る. デ ッ キ, on the structure, plating な ど exposure of の district painting へ の domestic な USES と し て be performance の あ る seawater resistance water resistance, anti diets, に optimal れ た prevent food coatings, プ ラ イ マ ー · り coatings on し を investigation, 3 kinds の combination せ の エ ポ キ シ resin coating を review 価 like と seaborne し て, absorbing water after drying to second-round exam 験 を be し, の strength retention after degradation ( The <s:1> average strength after deterioration/initial <s:1> average strength) が is high く, the <s:1> variation coefficient after deterioration (standard deviation/average strength) が is small さ が, and the coating を is selected as <s:1> た. Food-proof coating film <s:1> food-proof evaluation 価に use られる られるJIS K5600-7-2 "general test methods for coatings - part 7: coating film <s:1> long-term durability - Section 2: (even during 続 condensation method) "の 50 ℃ 95% RH (humidity) seaborne で も, inside the ship で は raw じ な い で conditions of high temperature and high humidity, even 続 exposure で は の environment usually に than べ degradation が promote さ れ た. The <s:1> impact of environmental deterioration is を appropriate に evaluation of 価するため methods for promoting <s:1> deterioration is る clarification of で な な とが とが とが topics となって る る る る る. そ こ で representatives, research ら が past に be applied し た be ship で の durability test に よ り have ら れ た fulfillment of temperature and humidity bearing を guide み 50 ℃, 80% RH, 50 ℃, 90% RH, 65 ℃, 90% RH で の temperature and humidity conditions to review 価 を line っ た と こ ろ, は の intensity after degradation rate, そ れ ぞ れ 73%, 58%, After 42% で あ り, degradation の は - dynamic coefficient, そ れ ぞ れ 0.080, 0.045, 0.090 で, 発 Qiang に to っ て も - dynamic coefficient of small は さ く 頼 sex は letter very で あ っ た. ま た, JIS - Z - 2371 "salt water spray test method" を reference し た test の results, after degradation の strength retention は 72% で あ り, degradation after の は - dynamic coefficient 0.12 で, target と す る - dynamic coefficient 0.14 is not against で あ っ た. Side, JIS - K - 7350-2 "プ ラ ス チ ッ ク - be 験 room light に よ る exposure test methods - part 2: キ セ ノ ン ア ー ク ラ ン プ" を reference し た test の results, after degradation の strength retention は 86% で あ り, degradation after の - dynamic coefficient 0.16 で は, や や ば ら つ く results で あ っ た.