見える化技術で製品&材料開発をアシスト

~①壊れ方の見える化:フラフタ法 ②水素の見える化:水素マイクロプリント法③疲労の見える化:リアルタイム疲労き裂観察システム ④膜強度の見える化:穿孔試験~

理工学部 機械工学科

教授 上野 明

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研究内容

各種材料の強度評価(主として疲労特性評価)を行っているが、併せて、最新の計測技術を駆使し見えない物・見ることができなかった物の見える化を進めている。具体例は、

①フラスタ(FRASTA)法を用いた壊れ方の見える化:

各種材料の破壊過程(破壊がどこで発生し、どのように進行するか) を可視化できる。

②水素マイクロプリント法を用いた材料中の水素の見える化:

高価な分析装置を用いることなく、材料中に侵入した水素を可視化できる。

③リアルタイム疲労き裂観察システムを用いた疲労き裂の見える化:

回転曲げ疲労試験中に、実験を中断することなく、自動で疲労き裂の発生と成長を記録できる。

④穿孔試験法を用いた高分子膜強度分布の見える化:

探針を突き刺すことによって局部的な膜の強度を測定し、強度分布可視化できる。燃料電池用電解質膜の劣化度評価に適用できる。

セールスポイント

立命館大学びわこ・くさつキャンパスには、燃料電池センターも設置されており、固体高分子形燃料電池(PEFC)に関わる研究や、燃料電池システム用材料の耐水素性評価の研究も行っている。

応用例

今後実用化が急がれる、燃料電池および燃料電池システムや、水素利用機器の強度信頼性向上のために、上記①〜④の見える化技術は威力を発揮する。また各種新規開発材料の高強度化特性発現メカニズムの解明にも役立つ。

研究キーワード

疲労 ・水素ぜい性 ・破壊解析 ・信頼性向上 ・燃料電池システム 

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