次世代AE解析装置の開発と極限環境での損傷評価への応用

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平成19年度から引き続き、AE波形の連続計測および解析装置Continuous Wave Memory(CWM)の開発と並行して、これを用いた極限環境における損傷評価を行った。まず、大気圧プラズマ溶射によるセラミック皮膜の成膜中に発生するき裂を検出した。本プロセスは高温であり、かつ非常に大きな音響的ノイズが発生する極限環境であるため、AE法によるモニタリングが必要とされながらも実現が非常に困難であった。しかし、本研究ではCWMを用いたことで数種類のノイズを効果的に低減することができ、S/N比-20dB程度の計測波形からき裂のAEを検出することに成功した。さらに、このAEの位置標定と皮膜断面の観察結果を照合することにより、溶射中には試料上を走査するプラズマによって発生するトップコート内部の局所的な温度差がき裂の原因になっていることが分かった。また、CWMを利用したいという提案を複数頂き、共同研究などの形で材料やプロセスの評価を行った。例えば、塩化物液滴から発生するSUS304の応力腐食割れ(Stress Corrosion Cracks,SCC)のAE計測では、CWMを用いたことにより連続AE波形の観察結果に基づいてノイズを低減することができたため、より微小なAE事象が検出でき、新たな知見を得ることができた。また、AE法だけでなく、超音波疲労試験における連続モニタリングなどにもCWMが利用された。このように、CWMによって様々な材料とプロセスのモニタリングが可能になり、さらに現在も複数のプロジェクトでCWMの利用が実施あるいは提案されている。また、例えばSedlakによる高精度AE位置標定など、AEに関する諸研究の成果をCWMの機能として融合させる提案もあり、さらなる機能拡張と応用範囲の拡大が期待されている。