サーフィン「フィン」の内部構造の観察

　サーフィンは、2020年（2021年）東京オリンピックの正式種目に新たに採用され、注目されているスポーツの１つです。サーフィンの「フィン」は、サーフボードの裏につけるヒレのようなもので、車で言う「ハンドル」の役割を担っています。
　今回、ハニカム構造をもったフィンの内部構造の形態観察を行いました。

全体像の観察

図1　全体像

拡大観察

　フィンのGFRP部、ハニカム部を拡大して観察しました。

〈GFRP部〉

X線CTによりGFRP部を撮像しました(図2)。繊維が、橙色方向と、白色方向に交差していることが分かりました。その部分で繊維配向解析(平面投影解析)を行いました (図3)。 赤色の繊維束（投影角度0°付近）と、水色の繊維束（投影角度90°付近）が綾織りになっていました。 また、上部に配向が異なるピンク色の繊維束（投影角度145°付近）が存在していることが分かりました。

図2　三次元立体像

図3　繊維配向解析

〈ハニカム部〉

図4　X線CTスライス像(XZ)

X線CTによりハニカム部を撮像しました。
ハニカム内部は、空洞ではなく、多孔質であることが分かりましたが、隔壁が非常に薄く、詳細が把握できませんでした。 (図4)。そのため、走査型電子顕微鏡（SEM）により、多孔質部の二次電子像観察をしました(図5,6)。
二次電子像では多孔質の状態が明瞭に把握でき、また繊維（黄色矢印部分）が存在することが分かります。
X線CT像では、繊維がGFRP材の場合には樹脂部より白く見えますが、今回の試料のX線CT像では樹脂/繊維のコントラスト差がなかったため、繊維は有機系の繊維であると考えられます。

走査型電子顕微鏡

図5　二次電子像(×50)

図3　繊維配向解析

まとめ

　X線CTは、非破壊で内部観察ができ、構造の確認が容易に出来ます。また、撮像したデータを画像解析することにより、より詳細な情報が得ることができます。他の分析機器(走査型電子顕微鏡等)を用いることにより、多角的に情報を得ていくことが可能です。

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2020.12 368