本發(fā)明涉及在FRP(纖維增強(qiáng)塑料)結(jié)構(gòu)體成型后進(jìn)行的超聲波探傷試驗(yàn)的校正中使用的、人工缺陷材料及FRP結(jié)構(gòu)體的制造方法。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，F(xiàn)RP結(jié)構(gòu)體對(duì)于工業(yè)制品的適用范圍正在擴(kuò)大。作為FRP結(jié)構(gòu)體的優(yōu)勢(shì)，可舉出如下的點(diǎn)，即，能夠通過(guò)一體成型而實(shí)現(xiàn)部件數(shù)量、及組裝工時(shí)的削減，以及實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)體的輕量化。

在FRP結(jié)構(gòu)體中，對(duì)強(qiáng)度的可靠性的要求也高。因此，對(duì)成型后的FRP結(jié)構(gòu)體進(jìn)行非破壞檢查而正確地對(duì)有無(wú)缺陷進(jìn)行測(cè)定是重要的。在進(jìn)行非破壞檢查時(shí)，需要形成有人工缺陷的標(biāo)準(zhǔn)試片，特別地，優(yōu)選使用具有與可產(chǎn)生的缺陷的形狀相似的缺陷的標(biāo)準(zhǔn)試片。在FRP產(chǎn)生的缺陷形態(tài)之一為層間剝離，最適于標(biāo)準(zhǔn)試片的模擬的人工缺陷材料為空隙(與有無(wú)氣體無(wú)關(guān))。該人工缺陷材料的空間具有在穿透法的超聲波探傷試驗(yàn)中遮擋超聲波傳遞、在反射法中有效地反射超聲波的特性。

以往，作為人工缺陷材料的構(gòu)造及制造方法，(日本)特開(kāi)平10－227773號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)中記載有如下的發(fā)明，即，使球徑為30～150μm的中空玻璃微球在厚度為0.1～0.3mm的硅膠制的結(jié)合基材中均勻地分散而作為人工缺陷材料。

專利文獻(xiàn)1中記載的中空玻璃微球在其內(nèi)部具有氣體。將玻璃球包覆的硅膠具有較好的超聲波特性，故而在穿透法及反射法這兩種超聲波探傷檢查方法中，能夠得到優(yōu)良的超聲波特性。

專利文獻(xiàn)1的段落[0006]中記載了如下的內(nèi)容，即，在人工缺陷材料埋設(shè)具有與材料不同的聲阻抗的四氟乙烯膜。

另外，以往在進(jìn)行FRP結(jié)構(gòu)體的一體成型化時(shí)，像波紋構(gòu)造那樣經(jīng)常產(chǎn)生想要在強(qiáng)化纖維基材的層間形成空隙的部位。在將具有層間空隙的FRP結(jié)構(gòu)體成型時(shí)，成型時(shí)壓力的施加方法或、夾具和芯子的組合方法成為問(wèn)題。

以往，作為在FRP結(jié)構(gòu)體中在層間形成空隙的方法，(日本)特開(kāi)平8－52812號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)中公開(kāi)了如下的復(fù)合材料成型體的制造方法，即，在外?？騼?nèi)安裝預(yù)浸漬復(fù)合材料，在預(yù)浸漬復(fù)合材料的層間空隙部填充并組裝由外皮材料將硅油(高膨脹材料)密閉的心軸夾具(マルドレル冶具)，進(jìn)行加熱使硅油膨脹。在該制造方法中，通過(guò)硅油的膨脹，從內(nèi)側(cè)對(duì)預(yù)浸漬復(fù)合材料進(jìn)行加壓成型。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：(日本)特開(kāi)平10－227773號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：(日本)特開(kāi)平8－52812號(hào)公報(bào)

在專利文獻(xiàn)1中記載的人工缺陷材料中，將中空玻璃微球的內(nèi)部的空隙作為缺陷部分的代替。中空玻璃微球的內(nèi)部的空隙散布于人工缺陷材料的內(nèi)部，故而形狀不同于FRP結(jié)構(gòu)體中產(chǎn)生的因?qū)娱g剝離引起的連續(xù)的空隙。因此，在用作FRP結(jié)構(gòu)體的超聲波探傷試驗(yàn)用的標(biāo)準(zhǔn)試片的情況下，得到的波形不同或干擾變多，需要另外進(jìn)行校正等，因此操作性不佳。

專利文獻(xiàn)1中記載的人工缺陷材料以中空玻璃微球的含有率為30～60％左右的方式添加。如引用文獻(xiàn)1的段落[0031]、[0032]等所述，這是由于在中空玻璃微球的含有率在30％以下的情況下，人工缺陷材料的穿透法的衰減率及反射法的反射率下降的可能性變高。另外，當(dāng)中空玻璃微球的含有率超過(guò)60％時(shí)也具有人工缺陷材料的強(qiáng)度不足等問(wèn)題。

如專利文獻(xiàn)1的段落[0006]所述，在使用了四氟乙烯膜的人工缺陷材料的情況下，具有如下的問(wèn)題，即，膜不從復(fù)合材料脫模而保持密合，完全起不到人工缺陷材料的功能，或者只局部地剝離，缺陷尺寸不清楚、不正確，作為標(biāo)準(zhǔn)試片的可靠性、穩(wěn)定性低。在通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)試片得到的信號(hào)的S/N比低的情況下，需要變更了超聲波的焦點(diǎn)等的二次檢查，在超聲波探傷試驗(yàn)中需要大量工時(shí)。

另外，專利文獻(xiàn)2中記載的復(fù)合材料成型體的制造方法為，對(duì)FRP結(jié)構(gòu)體的層間空隙使用硅油等定形性差的心軸夾具而從層間空隙的內(nèi)部對(duì)預(yù)浸漬復(fù)合材料進(jìn)行加壓成型(中空成型)。因此，無(wú)法規(guī)定FRP結(jié)構(gòu)體中的層間空隙的內(nèi)部形狀的精度或、局部位置的厚度的精度。另外，無(wú)法通過(guò)一次的成型將層間空隙的內(nèi)部形狀形成為復(fù)雜的形狀。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供高精度地成形有層間空隙的FRP結(jié)構(gòu)體的制造方法、以及FRP結(jié)構(gòu)體、或可用作人工缺陷材料的FRP結(jié)構(gòu)體。

本發(fā)明的人工缺陷材料具備強(qiáng)化纖維基材的多個(gè)層和基體樹(shù)脂、及耐熱高線膨脹性材料?；w樹(shù)脂將強(qiáng)化纖維基材的多個(gè)層一體化而形成FRP結(jié)構(gòu)體。一般地，若在單獨(dú)地準(zhǔn)備強(qiáng)化纖維基材和基體樹(shù)脂而形成FRP結(jié)構(gòu)體的情況下，則存在準(zhǔn)備事先將基體樹(shù)脂浸滲于強(qiáng)化纖維基材的預(yù)浸漬材料而形成FRP結(jié)構(gòu)體的情況。另外，根據(jù)需要，在強(qiáng)化纖維基材或預(yù)浸漬材料的層間應(yīng)用粘接劑。耐熱高線膨脹性材料配置在強(qiáng)化纖維基材(預(yù)浸漬材料)的至少一個(gè)層間。耐熱高線膨脹性材料具有承受將FRP結(jié)構(gòu)體形成時(shí)的成型溫度的定形性及耐熱性，耐熱高線膨脹性材料的線膨脹系數(shù)相對(duì)于FRP結(jié)構(gòu)體的線膨脹系數(shù)具有規(guī)定值以上的值。在FRP結(jié)構(gòu)體的成型時(shí)，在上升至高于常溫的成型溫度時(shí)，耐熱高線膨脹性材料熱膨脹而在強(qiáng)化纖維基材(預(yù)浸漬材料)的層間成型規(guī)定形狀。在FRP結(jié)構(gòu)體的成型后的常溫下，耐熱高線膨脹性材料熱收縮而在耐熱高線膨脹性材料與強(qiáng)化纖維基材(預(yù)浸漬材料)的層之間形成有因收縮差而形成的空隙。

本發(fā)明的人工缺陷材料的制造方法具有如下工序：配置強(qiáng)化纖維基材的層的工序；在強(qiáng)化纖維基材的至少一個(gè)層間配置耐熱高線膨脹性材料的配置工序；使基體樹(shù)脂浸滲于強(qiáng)化纖維基材的工序；使強(qiáng)化纖維基材、耐熱高線膨脹性材料、及基體樹(shù)脂上升至高于常溫的成型溫度而使耐熱高線膨脹性材料熱膨脹，在強(qiáng)化纖維基材的層間成型規(guī)定形狀的工序；將FRP結(jié)構(gòu)體下降至常溫而使耐熱高線膨脹性材料熱收縮，在耐熱高線膨脹性材料與強(qiáng)化纖維基材的層之間形成因收縮差而形成的空隙的工序。

本發(fā)明的使用了預(yù)浸漬材料的人工缺陷材料的制造方法具有如下工序：在預(yù)浸漬材料的至少一個(gè)層間配置耐熱高線膨脹性材料的配置工序；使預(yù)浸漬材料及耐熱高線膨脹性材料上升至高于常溫的成型溫度而使耐熱高線膨脹性材料熱膨脹，在預(yù)浸漬材料的層間成型規(guī)定形狀的工序；將FRP結(jié)構(gòu)體下降至常溫而使耐熱高線膨脹性材料熱收縮，在耐熱高線膨脹性材料與預(yù)浸漬材料的層之間形成因收縮差而形成的空隙的工序。

本發(fā)明的RFP結(jié)構(gòu)體的制造方法具有如下工序：配置強(qiáng)化纖維基材的層的工序；在強(qiáng)化纖維基材的至少一個(gè)層間配置耐熱高線膨脹性材料的配置工序；使基體樹(shù)脂浸滲于強(qiáng)化纖維基材的工序；使強(qiáng)化纖維基材、耐熱高線膨脹性材料、及基體樹(shù)脂上升至高于常溫的成型溫度而使耐熱高線膨脹性材料熱膨脹，在強(qiáng)化纖維基材的層間成型規(guī)定形狀的層間空隙的工序；將FRP結(jié)構(gòu)體下降至常溫而使耐熱高線膨脹性材料熱收縮，在耐熱高線膨脹性材料與強(qiáng)化纖維基材的層之間形成因收縮差而形成的空隙的工序；將耐熱高線膨脹性材料從強(qiáng)化纖維基材的層間抽出的脫模工序。

FRP結(jié)構(gòu)體具備強(qiáng)化纖維基材的多個(gè)層、基體樹(shù)脂?；w樹(shù)脂將強(qiáng)化纖維基材的多個(gè)層一體化而形成FRP結(jié)構(gòu)體。在強(qiáng)化纖維基材的至少一個(gè)層間具有使用耐熱高線膨脹性材料而形成的層間空隙。耐熱高線膨脹性材料具有承受在將FRP結(jié)構(gòu)體形成時(shí)的成型溫度的定形性及耐熱性。耐熱高線膨脹性材料的線膨脹系數(shù)相對(duì)于FRP結(jié)構(gòu)體的線膨脹系數(shù)具有規(guī)定值以上的值。另外，耐熱高線膨脹性材料的肖氏硬度在A20～A70的范圍內(nèi)。

本發(fā)明的使用了預(yù)浸漬材料的FRP結(jié)構(gòu)體的制造方法具有如下工序：配置預(yù)浸漬材料的層的工序；在預(yù)浸漬材料的至少一個(gè)層間配置耐熱高線膨脹性材料的配置工序；使預(yù)浸漬材料及耐熱高線膨脹性材料上升至高于常溫的成型溫度而使耐熱高線膨脹性材料熱膨脹，在預(yù)浸漬材料的層間成型規(guī)定形狀的工序；將FRP結(jié)構(gòu)體下降至常溫而使耐熱高線膨脹性材料熱收縮，在耐熱高線膨脹性材料與預(yù)浸漬材料的層之間形成因收縮差而形成的空隙的工序；將耐熱高線膨脹性材料從預(yù)浸漬材料的層間抽出的脫模工序。

FRP結(jié)構(gòu)體在層積了預(yù)浸漬材料的多個(gè)層的層間具有使用耐熱高線膨脹性材料而形成的層間空隙。耐熱高線膨脹性材料具有承受在將FRP結(jié)構(gòu)體形成時(shí)的成型溫度的定形性及耐熱性。耐熱高線膨脹性材料的線膨脹系數(shù)相對(duì)于FRP結(jié)構(gòu)體的線膨脹系數(shù)具有規(guī)定值以上的值。另外，耐熱高線膨脹性材料的肖氏硬度在A20～A70的范圍內(nèi)。

配置工序能夠包括在強(qiáng)化纖維基材或預(yù)浸漬材料的多個(gè)層間配置多個(gè)耐熱高線膨脹性材料的工序。

耐熱高線膨脹性材料由硅橡膠、有機(jī)硅樹(shù)脂、氟橡膠、天然橡膠、順丁橡膠、丁苯橡膠、丁基橡膠、丁腈橡膠、乙丙橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠、或聚氨酯橡膠構(gòu)成。

在耐熱高線膨脹性材料的表面具有硅類或氟類的脫模劑。

通過(guò)使用本發(fā)明的人工缺陷材料及FRP結(jié)構(gòu)體的制造方法，能夠高精度地將在強(qiáng)化纖維基材的層間具有空隙的FRP結(jié)構(gòu)體成型。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的人工缺陷材料(標(biāo)準(zhǔn)試片)的剖視圖。

圖2是表示在夾具上層積配置了強(qiáng)化纖維基材及耐熱高線膨脹性材料的狀態(tài)的剖視圖。

圖3是表示用袋將強(qiáng)化纖維基材及耐熱高線膨脹性材料包覆，在袋與夾具之間確保氣密性的狀態(tài)的剖視圖。

圖4是加熱成型時(shí)的人工缺陷材料的剖視圖。

圖5是說(shuō)明具有多層強(qiáng)化纖維基材的人工缺陷材料的構(gòu)成例的圖。

圖6是使用了預(yù)浸漬材料的冷卻后的人工缺陷材料(標(biāo)準(zhǔn)試片)的剖視圖。

圖7是表示在夾具上層積配置預(yù)浸漬材料、及耐熱高線膨脹性材料，在袋與夾具之間確保氣密性的狀態(tài)的剖視圖。

圖8是加熱成型時(shí)的人工缺陷材料的剖視圖。

圖9是具有由兩個(gè)強(qiáng)化纖維基材圍住的層間空隙的FRP結(jié)構(gòu)體的完成后的外觀立體圖。

圖10是表示在成型用的夾具上配置了強(qiáng)化纖維基材及耐熱高線膨脹性材料的狀態(tài)的圖。

圖11是表示以將耐熱高線膨脹性材料包圍的方式從上方配置了強(qiáng)化纖維基材的狀態(tài)的圖。

圖12是說(shuō)明用袋將強(qiáng)化纖維基材及耐熱高線膨脹性材料包覆，在袋與夾具之間確保了氣密性的加熱成型時(shí)的圖。

圖13是表示在進(jìn)行了FRP結(jié)構(gòu)體的成型之后的常溫中，將袋取下的狀態(tài)的圖。

圖14是具有由兩個(gè)預(yù)浸漬材料圍住的層間空隙的FRP結(jié)構(gòu)體的完成后的外觀立體圖。

圖15是表示在成型用的夾具上配置了預(yù)浸漬材料及耐熱高線膨脹性材料的狀態(tài)的圖。

圖16是表示以將耐熱高線膨脹性材料包圍的方式從上方配置了預(yù)浸漬材料的狀態(tài)的圖。

圖17是說(shuō)明用袋將多個(gè)預(yù)浸漬材料及耐熱高線膨脹性材料包覆，在袋與夾具之間確保了氣密性的加熱成型時(shí)的圖。

圖18是表示在進(jìn)行了FRP結(jié)構(gòu)體的成型之后的常溫中，將袋取下的狀態(tài)的圖。

圖19是在由強(qiáng)化纖維基材圍住的層間形成有多個(gè)層間空隙的FRP結(jié)構(gòu)體的完成后的側(cè)視圖。

圖20是在下側(cè)的夾具及上側(cè)的夾具之間配置了強(qiáng)化纖維基材及耐熱高線膨脹性材料的加熱成型時(shí)的說(shuō)明圖。

圖21是表示在進(jìn)行了FRP結(jié)構(gòu)體的成型之后的常溫中，將上下夾具及袋取下的狀態(tài)的圖。

圖22是在由預(yù)浸漬材料圍住的層間形成了多個(gè)層間空隙的FRP結(jié)構(gòu)體的完成后的側(cè)視圖。

圖23是在下側(cè)的夾具及上側(cè)的夾具之間配置了預(yù)浸漬材料及耐熱高線膨脹性材料的加熱成型時(shí)的說(shuō)明圖。

圖24是表示在進(jìn)行了FRP結(jié)構(gòu)體的成型之后的常溫中，將下側(cè)的夾具、上側(cè)的夾具、及袋取下的狀態(tài)的圖。

圖25是說(shuō)明分別組合多種FRP中間結(jié)構(gòu)體而成型的現(xiàn)有的FRP結(jié)構(gòu)體的側(cè)視圖。

圖26A是說(shuō)明在將現(xiàn)有的FRP中間結(jié)構(gòu)體成型時(shí)所使用的下側(cè)夾具的準(zhǔn)備工序的側(cè)視圖。

圖26B是說(shuō)明在將現(xiàn)有的FRP中間結(jié)構(gòu)體成型時(shí)所使用的下側(cè)夾具的準(zhǔn)備工序的側(cè)視圖。

圖27A是說(shuō)明在下側(cè)的夾具上層積配置預(yù)浸漬材料的現(xiàn)有的層積工序的側(cè)視圖。

圖27B是說(shuō)明在下側(cè)的夾具上層積配置預(yù)浸漬材料的現(xiàn)有的層積工序的側(cè)視圖。

圖28A是說(shuō)明在層積了預(yù)浸漬材料的上部設(shè)置上側(cè)夾具的現(xiàn)有的夾具設(shè)置工序的側(cè)視圖。

圖28B是說(shuō)明在層積了預(yù)浸漬材料的上部設(shè)置上側(cè)夾具的現(xiàn)有的夾具設(shè)置工序的側(cè)視圖。

圖29A是說(shuō)明使基體樹(shù)脂熱固化的現(xiàn)有的固化工序的側(cè)視圖。

圖29B是說(shuō)明使基體樹(shù)脂熱固化的現(xiàn)有的固化工序的側(cè)視圖。

圖30A是說(shuō)明現(xiàn)有的脫模工序的側(cè)視圖。

圖30B是說(shuō)明現(xiàn)有的脫模工序的側(cè)視圖。

圖31是說(shuō)明通過(guò)粘接將FRP中間結(jié)構(gòu)體彼此接合的現(xiàn)有的粘接工序的圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的人工缺陷材料及FRP結(jié)構(gòu)體的制造方法的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。

[第一實(shí)施方式]

圖1是冷卻后的完成的人工缺陷材料10(標(biāo)準(zhǔn)試片)的剖視圖。

參照?qǐng)D1，人工缺陷材料10具備強(qiáng)化纖維基材14、基體樹(shù)脂16、耐熱高線膨脹性材料(中間結(jié)構(gòu)體)20、因收縮差而形成的空隙22。

在將成為產(chǎn)品的FRP結(jié)構(gòu)體(被檢體)成型后，人工缺陷材料10能夠用作進(jìn)行超聲波探傷試驗(yàn)時(shí)的校正中使用的標(biāo)準(zhǔn)試片的一部分。人工缺陷材料10是用基體樹(shù)脂16使層積了的強(qiáng)化纖維基材14彼此粘接固化的FRP結(jié)構(gòu)體，能夠用作模擬剝離的部分。

耐熱高線膨脹性材料(中間結(jié)構(gòu)體)20是根據(jù)加熱成型時(shí)的基體樹(shù)脂16的固化溫度與冷卻后的常溫之間的溫度差，進(jìn)行大幅度的熱膨脹和熱收縮的材料。以耐熱高線膨脹性材料20的線膨脹系數(shù)大于FRP結(jié)構(gòu)體的線膨脹系數(shù)的方式，選定耐熱高線膨脹性材料20的材料。

在加熱成型時(shí)，如圖4所示，耐熱高線膨脹性材料20雖然熱膨脹，但維持定形性，即形狀不發(fā)生變化而體積增大，耐熱高線膨脹性材料20起到在人工缺陷材料10的FRP結(jié)構(gòu)體的內(nèi)部形成規(guī)定形狀的芯子的作用。

如圖1所示，在冷卻后，耐熱高線膨脹性材料20熱收縮而體積減小。于是，在人工缺陷材料10的FRP結(jié)構(gòu)體的內(nèi)部形成的規(guī)定形狀與熱收縮后的耐熱高線膨脹性材料20之間產(chǎn)生因收縮差而形成的空隙22。能夠?qū)⒁蛟撌湛s差形成的空隙22用作作為超聲波探傷試驗(yàn)用的標(biāo)準(zhǔn)試片使用時(shí)的人工缺陷。

耐熱高線膨脹性材料20是例如厚度10～80μm的無(wú)垢部件，其寬度、長(zhǎng)度能夠根據(jù)被檢體上可能產(chǎn)生的缺陷而適當(dāng)設(shè)定?？墒褂萌缦碌母呔€膨脹系數(shù)的材料，即，耐熱高線膨脹性材料20的線膨脹系數(shù)相對(duì)于FRP結(jié)構(gòu)體的線膨脹系數(shù)優(yōu)選為100×10^－6(1/℃)以上，進(jìn)一步優(yōu)選為150×10^－6(1/℃)以上，更進(jìn)一步優(yōu)選為200×10^－6(1/℃)以上。另外，耐熱高線膨脹性材料20的材料需要具備承受圖4中表示的加熱成型時(shí)的基體樹(shù)脂16的固化溫度(根據(jù)樹(shù)脂的物性不同為130～500℃)的耐熱性。

例如，試算在假定FRP結(jié)構(gòu)體的線膨脹系數(shù)△1＝30×10^－6(1/℃)、耐熱高線膨脹性材料20的線膨脹系數(shù)△2＝230×10^－6(1/℃)、加熱成型時(shí)的溫度為180℃、冷卻后的常溫為15℃、溫度差△T＝165℃、耐熱高線膨脹性材料20的厚度t＝30μm的情況下的通過(guò)厚度方向的收縮差而形成的空隙22的尺寸。

該情況下因收縮差而形成的空隙22的尺寸H為，H＝(△1－△2)×△T×t≒－1μm。該1μm的間隙(因收縮差而形成的空隙22)是在耐熱高線膨脹性材料20與、強(qiáng)化纖維基材14或基體樹(shù)脂16之間產(chǎn)生的空隙，與在實(shí)際產(chǎn)品的FRP結(jié)構(gòu)體(被檢體)中實(shí)際可能產(chǎn)生的層間剝離所引起的空隙相近。需要說(shuō)明的是，因收縮差而形成的空隙22的尺寸H優(yōu)選設(shè)為0.1μm以上。更優(yōu)選地，作為因收縮差而形成的空隙22的尺寸，優(yōu)選確保1μm以上。

因該收縮差而形成的空隙22將用于超聲波探傷試驗(yàn)的超聲波強(qiáng)烈反射。另外，由于能夠?qū)⒃撃蜔岣呔€膨脹性材料20的厚度設(shè)得薄，故而能夠以與被檢體相同的形狀及制造方法將人工缺陷材料10成型。因此，與人工缺陷材料10有關(guān)的制約少，故而能夠容易地制造以多種FRP結(jié)構(gòu)體(被檢體)為模的標(biāo)準(zhǔn)試片。

通過(guò)使用圖1中表示的人工缺陷材料10，能夠降低超聲波探傷試驗(yàn)校正時(shí)的干擾成分，并可將FRP結(jié)構(gòu)體(被檢體)的超聲波探傷試驗(yàn)中的二次檢查省略而減少檢查工時(shí)。

通過(guò)將線膨脹系數(shù)大的材料用于耐熱高線膨脹性材料20，耐熱高線膨脹性材料20在FRP結(jié)構(gòu)體冷卻時(shí)熱收縮，耐熱高線膨脹性材料20容易在與FRP結(jié)構(gòu)體之間剝離。由此，能夠更可靠地進(jìn)行在耐熱高線膨脹性材料20與FRP結(jié)構(gòu)體之間的剝離，提供具有因均勻的收縮差而形成的空隙22的高品質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)試片。

另外，在制造人工缺陷材料10時(shí)，在強(qiáng)化纖維基材14的層間配置耐熱高線膨脹性材料20之前，進(jìn)行在耐熱高線膨脹性材料20的表面涂抹脫模劑的脫模處理，從而能夠促進(jìn)冷卻時(shí)的耐熱高線膨脹性材料20的剝離。

作為耐熱高線膨脹性材料20的材料，優(yōu)選使用剝離性優(yōu)良的硅膠、有機(jī)硅樹(shù)脂。另外，在需要高耐熱性的情況下，可以使用氟橡膠(線膨脹系數(shù)大于氟樹(shù)脂的材料)。另外，作為中耐熱性的材料，可以使用從天然橡膠、順丁橡膠、丁苯橡膠、丁基橡膠、丁腈橡膠、乙丙橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠的組中選出的材料。另外，在不需要耐熱性的情況下，也可以使用聚氨酯橡膠等材料。另外，可以使用肖氏硬度為A20～A70的材料。

在選定耐熱高線膨脹性材料20的材料時(shí)，優(yōu)選考慮價(jià)格、成型溫度、對(duì)所使用的脫模劑的耐化學(xué)性、通過(guò)必要的收縮差而形成的空隙22的尺寸(與FRP結(jié)構(gòu)體的線膨脹系數(shù)之差)等來(lái)決定。

對(duì)于脫模劑，可以使用氟類化合物或、硅類物質(zhì)。

接著，說(shuō)明圖1中表示的人工欠缺材料10的制造方法(熱固性)。圖2是表示在夾具80上層積配置了強(qiáng)化纖維基材14及耐熱高線膨脹性材料20的狀態(tài)的剖視圖。圖3是表示用袋82將強(qiáng)化纖維基材14及耐熱高線膨脹性材料20包覆，在袋82與夾具80之間確保氣密性的狀態(tài)的剖視圖。圖4是加熱成型時(shí)的人工缺陷材料10的剖視圖。

人工欠缺材料10的制造方法具備如下的步驟：

步驟1：配置強(qiáng)化纖維基材14的層的工序；

步驟2：在強(qiáng)化纖維基材14的層間配置耐熱高線膨脹性材料20的工序；

步驟3：用袋82將強(qiáng)化纖維基材14包覆的工序；

步驟4：將配置有強(qiáng)化纖維基材14的袋82的內(nèi)部抽成真空的工序；

步驟5：向配置有強(qiáng)化纖維基材14的袋82的內(nèi)部注入基體樹(shù)脂16的工序；

步驟6：使強(qiáng)化纖維基材14、耐熱高線膨脹性材料20、及基體樹(shù)脂16上升至高于常溫的成型溫度而進(jìn)行FRP結(jié)構(gòu)體的成型的工序；

步驟7：在FRP結(jié)構(gòu)體成型之后下降至常溫的工序。

步驟1：參照?qǐng)D2，在將人工缺陷材料10成型的情況下，首先在具有規(guī)定形狀的夾具80上層積配置強(qiáng)化纖維基材14。作為夾具80的材料，可以使用金屬、FRP結(jié)構(gòu)體、石膏、其它的材料，考慮固化溫度和夾具材料的耐熱性來(lái)選定。另外，對(duì)于夾具80，優(yōu)選使用具有與進(jìn)行成型的FRP結(jié)構(gòu)體相近的線膨脹系數(shù)的材料。

步驟2：根據(jù)需要在耐熱高線膨脹性材料20的表面涂抹脫模劑。然后，在強(qiáng)化纖維基材14的至少一個(gè)層間的規(guī)定的位置配置規(guī)定大小的耐熱高線膨脹性材料20。

步驟3：參照?qǐng)D3，用密封膠84、袋82等輔助材料將強(qiáng)化纖維基材14、及耐熱高線膨脹性材料20包覆，在袋82與夾具80之間確保氣密性。需要說(shuō)明的是，在圖3所示的實(shí)施方式中，作為輔助材料圖示了密封膠84、及袋82，但根據(jù)需要，可以配置脫模布(ピールプライ)、透氣布(ブリーザクロス)、其它的輔助材料。

步驟4：將配置了由夾具80和袋82圍住的強(qiáng)化纖維基材14的部位抽成真空，利用大氣壓對(duì)強(qiáng)化纖維基材14施加按壓力。

步驟5：向抽成真空的部位注入基體樹(shù)脂16，使基體樹(shù)脂16浸滲于強(qiáng)化纖維基材14及強(qiáng)化纖維基材14的層間。

步驟6：在基體樹(shù)脂16使用熱固性物質(zhì)的情況下，使強(qiáng)化纖維基材14、耐熱高線膨脹性材料20、及基體樹(shù)脂16上升至成型溫度，花費(fèi)規(guī)定時(shí)間使基體樹(shù)脂16固化，將強(qiáng)化纖維基材14的多層彼此與基體樹(shù)脂一體化。在強(qiáng)化纖維基材14的層間配置的耐熱高線膨脹性材料20因該加熱而熱膨脹，起到通常的樹(shù)脂成型時(shí)的芯子的作用而形成人工缺陷部分的形狀(參照?qǐng)D4)。加熱實(shí)現(xiàn)的固化時(shí)間例如為2～3小時(shí)。

步驟7：當(dāng)經(jīng)過(guò)規(guī)定的固化時(shí)間而基體樹(shù)脂16固化后，將FRP結(jié)構(gòu)體的溫度下降至常溫，形成FRP結(jié)構(gòu)體的人工缺陷材料10。此時(shí)通過(guò)FRP結(jié)構(gòu)體的線膨脹系數(shù)與耐熱高線膨脹性材料20的線膨脹系數(shù)之差，形成因收縮差而形成的空隙22。之后，當(dāng)將袋82取下時(shí)，可得到圖1中表示的人工缺陷材料10。

需要說(shuō)明的是，根據(jù)需要，也能夠增加如下的修整工序，即，進(jìn)行將FRP結(jié)構(gòu)體(標(biāo)準(zhǔn)試片)的一部分切除的加工，從FRP結(jié)構(gòu)體(標(biāo)準(zhǔn)試片)將耐熱高線膨脹性材料20取出。在FRP結(jié)構(gòu)體(標(biāo)準(zhǔn)試片)成型后，通過(guò)從FRP結(jié)構(gòu)體(標(biāo)準(zhǔn)試片)將耐熱高線膨脹性材料20取出，能夠制造不包含耐熱高線膨脹性材料20的標(biāo)準(zhǔn)試片。

通過(guò)在耐熱高線膨脹性材料20使用具有高線膨脹系數(shù)且剝離性優(yōu)良的材料，能夠在冷卻后在FRP結(jié)構(gòu)體與耐熱高線膨脹性材料20之間形成間隙。另外，通過(guò)在耐熱高線膨脹性材料20使用具有高線膨脹系數(shù)且剝離性優(yōu)良的材料，容易在冷卻后將耐熱高線膨脹性材料20從FRP結(jié)構(gòu)體抽出。

作為強(qiáng)化纖維基材14的材料，也可以使用碳纖維、玻璃纖維、芳酰胺纖維、聚對(duì)苯撐苯并二噁唑纖維、酚醛纖維、聚乙烯纖維、聚乙烯醇纖維等有機(jī)纖維、金屬纖維、陶瓷纖維、或這些材料的組合。另外，也可以使用預(yù)浸漬材料。

另外，作為基體樹(shù)脂16，可以使用熱塑性樹(shù)脂或熱固性樹(shù)脂。出于成型性或力學(xué)特性方面，當(dāng)前優(yōu)選使用熱固性樹(shù)脂。作為熱固性樹(shù)脂，可以使用例如環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、乙烯基酯樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂、氰酸酯樹(shù)脂、雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂、苯并噁嗪樹(shù)脂、其它的樹(shù)脂，為了進(jìn)行固化，可添加固化劑、固化促進(jìn)劑、聚合引發(fā)劑、催化劑等。進(jìn)一步地，也可以使用添加了彈性體、橡膠等的物質(zhì)。需要說(shuō)明的是，優(yōu)選地，在夾具80或袋的強(qiáng)化纖維基材14側(cè)，配置脫模劑或樹(shù)脂擴(kuò)散介質(zhì)。

上述實(shí)施方式中，說(shuō)明了將熱固性樹(shù)脂用作基體樹(shù)脂16的實(shí)施方式，但也可以將使用了熱塑性樹(shù)脂的人工缺陷材料10(標(biāo)準(zhǔn)試片)成型。作為熱塑性樹(shù)脂，可以使用例如PPS(聚對(duì)苯硫醚)、PEEK(聚醚醚酮)、PEKK(聚醚酮酮)、PEK(聚醚酮)、PI(聚酰亞胺)、PEI(聚醚酰亞胺)、PA(尼龍、聚酰胺)等。

在基體樹(shù)脂16使用熱塑性物質(zhì)的情況下，在強(qiáng)化纖維基材14內(nèi)的規(guī)定位置配置了規(guī)定大小的耐熱高線膨脹性材料20后，使高溫下軟化了的基體樹(shù)脂16浸滲于強(qiáng)化纖維基材14及強(qiáng)化纖維基材14的層間。此時(shí)，在強(qiáng)化纖維基材14的層間配置的耐熱高線膨脹性材料20由于加熱而熱膨脹，形成人工缺陷部分的形狀。之后，當(dāng)將FRP結(jié)構(gòu)體(標(biāo)準(zhǔn)試片)的溫度下降至常溫時(shí)，通過(guò)FRP結(jié)構(gòu)體(標(biāo)準(zhǔn)試片)的線膨脹系數(shù)與耐熱高線膨脹性材料20的線膨脹系數(shù)之差，在FRP結(jié)構(gòu)體(標(biāo)準(zhǔn)試片)與耐熱高線膨脹性材料20之間形成因收縮差而形成的空隙22。于是，可得到圖1中表示的人工缺陷材料10。另外，也可以替換強(qiáng)化纖維基材14及基體樹(shù)脂16，而使用熱塑性的預(yù)浸漬材料來(lái)形成人工缺陷材料10。

接著，參照?qǐng)D5，說(shuō)明人工缺陷材料的其它構(gòu)成例。圖5是說(shuō)明強(qiáng)化纖維基材14的層為多層，在強(qiáng)化纖維基材14的層間形成有層間空隙23的人工缺陷材料10A的構(gòu)成例的圖。需要說(shuō)明的是，對(duì)具有與圖1中表示的部位相同作用的部位，賦予相同附圖標(biāo)記并省略其說(shuō)明。

人工缺陷材料的形狀或結(jié)構(gòu)不限于圖1中表示的人工缺陷材料10。根據(jù)成為被檢體的FRP結(jié)構(gòu)體的形狀或結(jié)構(gòu)，也可以對(duì)人工缺陷材料的形狀或結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)設(shè)定。例如在圖5所示的人工缺陷材料10A中，強(qiáng)化纖維基材14的層以3層表示，但也可以配置數(shù)十層以上。另外，因收縮差而形成的空隙22(人工缺陷)的位置也可以根據(jù)需要而適當(dāng)配置。進(jìn)一步地，根據(jù)成為被檢體的FRP結(jié)構(gòu)體的形狀或結(jié)構(gòu)，因收縮差而形成的空隙22不限于強(qiáng)化纖維基材14的層間，其至少一個(gè)也可以是粘接劑所形成的層間。

[第二實(shí)施方式]

接著，利用圖6～圖8，說(shuō)明使用了預(yù)浸漬材料14P(使基體樹(shù)脂16浸滲于強(qiáng)化纖維基材的基材)的人工缺陷材料10P。圖6是冷卻后的完成的人工缺陷材料10P(標(biāo)準(zhǔn)試片)的剖視圖。圖7是表示在夾具80上層積配置預(yù)浸漬材料14P、及耐熱高線膨脹性材料20并且用袋82包覆、在袋82與夾具80之間確保氣密性的狀態(tài)的剖視圖。圖8是加熱成型時(shí)的人工缺陷材料10P的剖視圖。

參照?qǐng)D6，人工缺陷材料10P具備預(yù)浸漬材料14P、耐熱高線膨脹性材料20、因收縮差而形成的空隙22。雖未在圖中明示，但根據(jù)成為被檢體的FRP結(jié)構(gòu)體的形狀或結(jié)構(gòu)，因收縮差而形成的空隙22不限于強(qiáng)化纖維基材14的層間，其至少一個(gè)也可以是粘接劑所形成的層間。

人工缺陷材料10P是在將成為制品的FRP結(jié)構(gòu)體(被檢體)成型后，進(jìn)行超聲波探傷試驗(yàn)時(shí)的校正中使用的標(biāo)準(zhǔn)試片。人工缺陷材料10P是使層積的預(yù)浸漬材料14P彼此一體化、固化的FRP結(jié)構(gòu)體的標(biāo)準(zhǔn)試片。

耐熱高線膨脹性材料20是根據(jù)加熱成型時(shí)的預(yù)浸漬材料14P的固化溫度與冷卻后的常溫之間的溫度差，進(jìn)行大幅度的熱膨脹和熱收縮的材料。以耐熱高線膨脹性材料20的線膨脹系數(shù)大于FRP結(jié)構(gòu)體的線膨脹系數(shù)的方式來(lái)選定耐熱高線膨脹性材料20的材料。

如圖8所示，在加熱成型時(shí)，耐熱高線膨脹性材料20發(fā)生熱膨脹，其維持定形性的同時(shí)體積增大，耐熱高線膨脹性材料20起到在人工缺陷材料10的FRP結(jié)構(gòu)體的內(nèi)部形成規(guī)定形狀的芯子的作用。

如圖6所示，在冷卻后，耐熱高線膨脹性材料20熱收縮而體積減小。于是，在人工缺陷材料10的FRP結(jié)構(gòu)體的內(nèi)部形成的規(guī)定形狀、與熱收縮后的耐熱高線膨脹性材料20之間產(chǎn)生因收縮差而形成的空隙22。能夠?qū)⒁蛟撌湛s差而形成的空隙22用作作為超聲波探傷試驗(yàn)用的標(biāo)準(zhǔn)試片使用時(shí)的人工缺陷。

耐熱高線膨脹性材料20、脫模劑、耐熱高線膨脹性材料20、夾具80、袋82、密封膠84等可以使用上述第一實(shí)施方式中使用的材料、尺寸。

接著，說(shuō)明圖6中表示的人工缺陷材料10P的制造方法(熱固性)。

人工缺陷材料10P的制造方法(熱固性)具備如下的步驟：

步驟11：配置預(yù)浸漬材料14P的層的工序；

步驟12：在預(yù)浸漬材料14P的層間配置耐熱高線膨脹性材料(中間結(jié)構(gòu)體)20的工序；

步驟13：用袋82將預(yù)浸漬材料14P包覆的工序；

步驟14：將配置有預(yù)浸漬材料14P的袋82的內(nèi)部抽成真空的工序；

步驟15：使預(yù)浸漬材料14P、及耐熱高線膨脹性材料20上升至高于常溫的成型溫度而進(jìn)行FRP結(jié)構(gòu)體的成型的工序；

步驟16：在FRP結(jié)構(gòu)體成型之后下降至常溫的工序。

步驟11：參照?qǐng)D7，在將人工缺陷材料10P成型的情況下，首先在具有規(guī)定形狀的夾具80上層積配置預(yù)浸漬材料14P。

步驟12：根據(jù)需要在耐熱高線膨脹性材料20的表面涂抹脫模劑。然后，在預(yù)浸漬材料14P的至少一個(gè)層間的規(guī)定的位置配置規(guī)定大小的耐熱高線膨脹性材料(中間結(jié)構(gòu)體)20。

步驟13：參照?qǐng)D7，用密封膠84、袋82等輔助材料將預(yù)浸漬材料14P、及耐熱高線膨脹性材料20包覆，在袋82與夾具80之間確保氣密性。需要說(shuō)明的是，在圖7所示的實(shí)施方式中，作為輔助材料圖示了密封膠84、及袋82，但根據(jù)需要，可以配置脫模布(ピールプライ)、透氣布(ブリーザクロス)、其它的輔助材料。

步驟14：將配置有由夾具80和袋82圍住的預(yù)浸漬材料14P的部位抽成真空，利用大氣壓對(duì)預(yù)浸漬材料14P施加按壓力。

步驟15：在基體樹(shù)脂16為熱固性的情況下，使預(yù)浸漬材料14P、耐熱高線膨脹性材料20、及基體樹(shù)脂16上升至成型溫度，花費(fèi)規(guī)定時(shí)間使預(yù)浸漬材料14P、基體樹(shù)脂16固化，將預(yù)浸漬材料14P的多層彼此一體化。在預(yù)浸漬材料14P的層間配置的耐熱高線膨脹性材料20因該加熱而熱膨脹，起到通常的樹(shù)脂成型時(shí)的芯子的作用而形成人工缺陷部分的形狀(參照?qǐng)D8)。

步驟16：當(dāng)基體樹(shù)脂16經(jīng)過(guò)規(guī)定的固化時(shí)間而固化后，將FRP結(jié)構(gòu)體的溫度下降至常溫，形成FRP結(jié)構(gòu)體的人工缺陷材料10P。此時(shí)通過(guò)FRP結(jié)構(gòu)體的線膨脹系數(shù)與耐熱高線膨脹性材料20的線膨脹系數(shù)之差，形成因收縮差而形成的空隙22。之后，當(dāng)將袋82取下時(shí)，可得到圖6中表示的人工缺陷材料10P。

[第三實(shí)施方式]

在上述的第一實(shí)施方式中，表示了如下的實(shí)施方式，即，將耐熱高線膨脹性材料20配置在強(qiáng)化纖維基材14的層間，在高溫的成型溫度下使耐熱高線膨脹性材料20熱膨脹，起到樹(shù)脂成型時(shí)芯子的作用而形成人工缺陷部分的形狀。在該成型后下降至常溫，從而通過(guò)FRP結(jié)構(gòu)體的線膨脹系數(shù)與耐熱高線膨脹性材料20的線膨脹系數(shù)之差而形成因收縮差而形成的空隙22。

與此相對(duì)，第三實(shí)施方式為如下的實(shí)施方式，即，將耐熱高線膨脹性材料20配置在強(qiáng)化纖維基材14的層間，在高溫的成型溫度下使耐熱高線膨脹性材料20熱膨脹，起到樹(shù)脂成型時(shí)芯子的作用而將層間空隙23的形狀成型。在該成型后下降至常溫，從而通過(guò)FRP結(jié)構(gòu)體12的線膨脹系數(shù)與耐熱高線膨脹性材料20的線膨脹系數(shù)之差而形成因收縮差而形成的空隙22，容易將耐熱高線膨脹性材料20抽出。

圖9是具有由兩個(gè)強(qiáng)化纖維基材14圍住的層間空隙23的FRP結(jié)構(gòu)體12的完成后的外觀立體圖。

參照?qǐng)D9，F(xiàn)RP結(jié)構(gòu)體12具有多層強(qiáng)化纖維基材14、基體樹(shù)脂16、由強(qiáng)化纖維基材14的層圍住的層間空隙23(圖9所示的實(shí)施方式中為截面形狀為梯形的空間)。

FRP結(jié)構(gòu)體12是利用基體樹(shù)脂16使層積的強(qiáng)化纖維基材14彼此一體化、固化的結(jié)構(gòu)體，是桁材(ストリンガー)、型材等結(jié)構(gòu)材料。需要說(shuō)明的是，層間空隙23的形狀可以成型為各種形狀。

接著，利用圖10～圖13對(duì)圖9中表示的FRP結(jié)構(gòu)體12的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。圖10是表示在成型用的夾具80上配置了強(qiáng)化纖維基材14及耐熱高線膨脹性材料20的狀態(tài)的圖。圖11是表示以將耐熱高線膨脹性材料20包圍的方式從上方配置了強(qiáng)化纖維基材14的狀態(tài)的圖。圖12是說(shuō)明用袋82將強(qiáng)化纖維基材14及耐熱高線膨脹性材料20包覆、在袋82與夾具80之間確保了氣密性的加熱成型時(shí)的圖。圖13是表示在進(jìn)行了FRP結(jié)構(gòu)體12的成型之后的常溫中，將袋82取下的狀態(tài)的圖。

圖9中表示的FRP結(jié)構(gòu)體12的制造方法具備如下的步驟：

步驟21：配置強(qiáng)化纖維基材14的工序；

步驟22：在強(qiáng)化纖維基材14的層間配置耐熱高線膨脹性材料20的工序；

步驟23：用袋82將強(qiáng)化纖維基材14包覆的工序；

步驟24：將配置有強(qiáng)化纖維基材14的袋82的內(nèi)部抽成真空的工序；

步驟25：向配置有強(qiáng)化纖維基材14的袋82的內(nèi)部注入基體樹(shù)脂16的工序；

步驟26：使強(qiáng)化纖維基材14、耐熱高線膨脹性材料20、及基體樹(shù)脂16上升至高于常溫的成型溫度而進(jìn)行FRP結(jié)構(gòu)體的成型的工序；

步驟27：在FRP結(jié)構(gòu)體12成型之后下降至常溫的工序。

步驟21：參照?qǐng)D10，在將FRP結(jié)構(gòu)體12成型的情況下，首先在具有規(guī)定形狀的夾具80上層積配置強(qiáng)化纖維基材14。

步驟22：根據(jù)需要在耐熱高線膨脹性材料20的表面涂抹脫模劑。然后，在強(qiáng)化纖維基材14的至少一個(gè)層間的規(guī)定位置配置規(guī)定大小的耐熱高線膨脹性材料20(參照?qǐng)D10)。之后，以將耐熱高線膨脹性材料20包圍的方式從上方使強(qiáng)化纖維基材14包覆(參照?qǐng)D11)。

步驟23：參照?qǐng)D12，用密封膠84、袋82等輔助材料將強(qiáng)化纖維基材14、及耐熱高線膨脹性材料20包覆，在袋82與夾具80之間確保氣密性。需要說(shuō)明的是，在圖7所示的實(shí)施方式中，作為輔助材料圖示了密封膠84及袋82，但根據(jù)需要，可以配置脫模布(ピールプライ)、透氣布(ブリーザクロス)、其它的輔助材料。

步驟24：將配置有由夾具80和袋82圍住的強(qiáng)化纖維基材14的部位抽成真空，利用大氣壓對(duì)強(qiáng)化纖維基材14施加按壓力。

步驟25：向抽成真空的部位注入基體樹(shù)脂16，使基體樹(shù)脂16浸滲于強(qiáng)化纖維基材14及強(qiáng)化纖維基材14的層間。

步驟26：在基體樹(shù)脂16使用熱固性物質(zhì)的情況下，使強(qiáng)化纖維基材14、耐熱高線膨脹性材料20、及基體樹(shù)脂16上升至成型溫度，花費(fèi)規(guī)定時(shí)間使基體樹(shù)脂16固化，將強(qiáng)化纖維基材14的層彼此粘接。在強(qiáng)化纖維基材14的層間配置的耐熱高線膨脹性材料20因該加熱而熱膨脹，起到通常的樹(shù)脂成型時(shí)的芯子的作用，在層間空隙23的內(nèi)面成型為規(guī)定形狀。加熱成型時(shí)的固化時(shí)間例如為2～3小時(shí)。

當(dāng)在強(qiáng)化纖維基材14的層間配置耐熱高線膨脹性材料20而使溫度上升時(shí)，耐熱高線膨脹性材料20熱膨脹故而增大了將強(qiáng)化纖維基材14的層從內(nèi)側(cè)壓縮的作用力。進(jìn)一步地，通過(guò)使用肖氏硬度在A20～A70的范圍內(nèi)的耐熱高線膨脹性材料20，作為芯子的定形性被保持，并且在其與強(qiáng)化纖維基材14之間，形狀容易構(gòu)成(馴染み)而不會(huì)受到阻礙。通過(guò)附加將強(qiáng)化纖維基材14彼此壓縮的作用力，能夠使在具有復(fù)雜截面形狀的FRP結(jié)構(gòu)體12的成型時(shí)容易產(chǎn)生的氣孔(氣泡)減少，F(xiàn)RP結(jié)構(gòu)體12的品質(zhì)得以提升。

步驟27：參照?qǐng)D13，當(dāng)基體樹(shù)脂16經(jīng)過(guò)規(guī)定的固化時(shí)間而固化后，將FRP結(jié)構(gòu)體12的溫度下降至常溫而將FRP結(jié)構(gòu)體成型。在冷卻后，通過(guò)FRP結(jié)構(gòu)體12的線膨脹系數(shù)與耐熱高線膨脹性材料20的線膨脹系數(shù)之差，在層間空隙23中的FRP結(jié)構(gòu)體12與耐熱高線膨脹性材料(中間結(jié)構(gòu)體)20之間形成因收縮差而形成的空隙22。之后，當(dāng)將袋82取下，將耐熱高線膨脹性材料20從強(qiáng)化纖維基材14的層間空隙23抽出時(shí)，可得到圖9中表示的FRP結(jié)構(gòu)體12。需要說(shuō)明的是，根據(jù)需要，也能夠增加如下的修整工序，即，進(jìn)行將FRP結(jié)構(gòu)體12的一部分切除的加工，將耐熱高線膨脹性材料20取出。

作為強(qiáng)化纖維基材14的材料，也可以使用碳纖維、玻璃纖維、芳酰胺纖維、聚對(duì)苯撐苯并二噁唑纖維、酚醛纖維、聚乙烯纖維、聚乙烯醇纖維等有機(jī)纖維、金屬纖維、陶瓷纖維、或這些材料的組合。另外，也可以使用預(yù)浸漬材料。

另外，作為基體樹(shù)脂16，可以使用熱塑性樹(shù)脂或熱固性樹(shù)脂。出于成型性或力學(xué)特性方面，當(dāng)前優(yōu)選使用熱固性樹(shù)脂。作為熱固性樹(shù)脂，可以使用例如環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、乙烯基酯樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂、氰酸酯樹(shù)脂、雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂、苯并噁嗪樹(shù)脂、其它的樹(shù)脂，為了進(jìn)行固化，可添加固化劑、固化促進(jìn)劑、聚合引發(fā)劑、催化劑等。進(jìn)一步地，也可以使用添加了彈性體、橡膠等的物質(zhì)。需要說(shuō)明的是，優(yōu)選地，在夾具80或袋的強(qiáng)化纖維基材14側(cè)，配置脫模劑或樹(shù)脂擴(kuò)散介質(zhì)。另外，作為熱塑性樹(shù)脂，可以使用例如PPS(聚對(duì)苯硫醚)、PEEK(聚醚醚酮)、PEKK(聚醚酮酮)、PEK(聚醚酮)、PI(聚酰亞胺)、PEI(聚醚酰亞胺)、PA(尼龍、聚酰胺)等。

耐熱高線膨脹性材料20是根據(jù)加熱成型時(shí)的基體樹(shù)脂16的固化溫度與冷卻后的常溫之間的溫度差而熱膨脹及熱收縮的材料。以耐熱高線膨脹性材料20的線膨脹系數(shù)大于FRP結(jié)構(gòu)體12的線膨脹系數(shù)的方式來(lái)選定耐熱高線膨脹性材料20的材料。通過(guò)使用具有大線膨脹系數(shù)的耐熱高線膨脹性材料20，可不在耐熱高線膨脹性材料20形成脫模斜度，而容易從強(qiáng)化纖維基材14的層間空隙23將耐熱高線膨脹性材料20抽出。需要說(shuō)明的是，在耐熱高線膨脹性材料20中，也可以并用脫模斜度。

為了從FRP結(jié)構(gòu)體12將耐熱高線膨脹性材料20抽出，通過(guò)FRP結(jié)構(gòu)體12與熱收縮后的耐熱高線膨脹性材料20之間的收縮差而形成的空隙22的尺寸例如由JIS B 0401規(guī)定，優(yōu)選以成為間隙配合的尺寸公差中e8到c9以上的間隙的方式，選擇耐熱高線膨脹性材料20的材料。

例如，對(duì)圖9中表示的由強(qiáng)化纖維基材14圍住的層間空隙23的一邊的長(zhǎng)度(基準(zhǔn)尺寸)為5mm的情況進(jìn)行研究?；鶞?zhǔn)尺寸為5mm的情況下的e8的配合尺寸公差為－25μm～－47μm。

例如，試算在假定FRP結(jié)構(gòu)體12的線膨脹系數(shù)△1＝0.2×10^－6(1/℃)、耐熱高線膨脹性材料20的線膨脹系數(shù)△2＝101×10^－6(1/℃)、加熱成型時(shí)的溫度為180℃、冷卻后的常溫為15℃、溫度差△T＝165℃、耐熱高線膨脹性材料20的長(zhǎng)度(基準(zhǔn)尺寸)L＝5mm的情況下的因收縮差而形成的空隙22的尺寸。

該情況下因收縮差而形成的空隙22的尺寸H為，H＝(△1－△2)×△T×L≒－82μm。該尺寸H形成比基準(zhǔn)尺寸的e8的間隙配合尺寸公差(－25～－47μm)寬的間隙。因此，容易進(jìn)行從成型后的FRP結(jié)構(gòu)體12將耐熱高線膨脹性材料20抽出的脫模。

可以使用耐熱高線膨脹性材料20的線膨脹系數(shù)相對(duì)于FRP結(jié)構(gòu)體的線膨脹系數(shù)為60×10^－6(1/℃)以上的高線膨脹系數(shù)的材料，但優(yōu)選使用耐熱高線膨脹性材料20的線膨脹系數(shù)相對(duì)于FRP結(jié)構(gòu)體的線膨脹系數(shù)為100×10^－6(1/℃)以上的高線膨脹系數(shù)的材料。更優(yōu)選使用150×10^－6(1/℃)以上，更進(jìn)一步優(yōu)選使用200×10^－6(1/℃)以上的高線膨脹系數(shù)的材料。另外，耐熱高線膨脹性材料20的材料需要具備承受圖12中表示的加熱成型時(shí)的基體樹(shù)脂16的固化溫度(根據(jù)樹(shù)脂的物性不同為130～500℃)的耐熱性。

另外，在制造FRP結(jié)構(gòu)體12時(shí)，在強(qiáng)化纖維基材14內(nèi)配置耐熱高線膨脹性材料20之前，通過(guò)在耐熱高線膨脹性材料20的表面涂抹脫模劑，可以促進(jìn)冷卻時(shí)的耐熱高線膨脹性材料20的剝離。

如圖12所示，耐熱高線膨脹性材料20在加熱成型時(shí)在FRP結(jié)構(gòu)體12的層間形成規(guī)定形狀的層間空隙23。因此，優(yōu)選地，耐熱高線膨脹性材料20的硬度在一定程度上硬且形狀精度高。需要說(shuō)明的是，在耐熱高線膨脹性材料20的硬度極高的情況下，預(yù)測(cè)在成型后難以進(jìn)行抽出脫模。因此，耐熱高線膨脹性材料20的肖氏硬度優(yōu)選在A20～A70的范圍內(nèi)。需要說(shuō)明的是，通過(guò)將形狀精度高的材料用作耐熱高線膨脹性材料20，能夠在將強(qiáng)化纖維基材14彼此接合的部分(圖11及圖12所示的實(shí)施方式中，梯形截面的下底與腳的兩處交點(diǎn)部分)上形成規(guī)定形狀的圓角等，在層間空隙23的內(nèi)面上成型細(xì)微的形狀。

作為耐熱高線膨脹性材料20的材料，優(yōu)選使用剝離性優(yōu)良的硅膠、有機(jī)硅樹(shù)脂。另外，在需要高耐熱性的情況下，可以使用氟橡膠。另外，作為中耐熱性的材料，可以使用從天然橡膠、順丁橡膠、丁苯橡膠、丁基橡膠、丁腈橡膠、乙丙橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠等材料。另外，在不需要耐熱性的情況下，也可以使用聚氨酯橡膠等材料。

在選定耐熱高線膨脹性材料20的材料時(shí)，優(yōu)選考慮價(jià)格、成型溫度、對(duì)所使用的脫模劑的耐化學(xué)性、通過(guò)必要的收縮差而形成的空隙22的尺寸(與FRP結(jié)構(gòu)體12的線膨脹系數(shù)之差)等而決定。

對(duì)于脫模劑，可以使用氟類化合物或硅類物質(zhì)。

上述實(shí)施方式中，說(shuō)明了將熱固性樹(shù)脂用作基體樹(shù)脂16的實(shí)施方式，但也可適用于使用了熱塑性樹(shù)脂的FRP結(jié)構(gòu)體12。

通過(guò)將耐熱高線膨脹性材料20用作將FRP結(jié)構(gòu)體12的層間空隙23成型的芯子，能夠?qū)⒔孛婷娣e小的層間空隙23或截面形狀復(fù)雜的層架空隙23以低價(jià)成型。

[第四實(shí)施方式]

在上述的第三實(shí)施方式中，對(duì)使用了強(qiáng)化纖維基材14的FRP結(jié)構(gòu)體12進(jìn)行了說(shuō)明。與此相對(duì)，在第四實(shí)施方式中，對(duì)使用了預(yù)浸漬材料14P的FRP結(jié)構(gòu)體12P進(jìn)行說(shuō)明。

圖14是具有由兩個(gè)預(yù)浸漬材料14P圍住的層間空隙23的FRP結(jié)構(gòu)體12P的完成后的外觀立體圖。

參照?qǐng)D14，F(xiàn)RP結(jié)構(gòu)體12P具有多個(gè)預(yù)浸漬材料14P、耐熱高線膨脹性材料20、由預(yù)浸漬材料14P圍住的層間空隙23。

FRP結(jié)構(gòu)體12P是使層積的預(yù)浸漬材料14P固化的結(jié)構(gòu)體，是桁材、型材等結(jié)構(gòu)材料。

接著，利用圖15～圖18，對(duì)圖14中表示的FRP結(jié)構(gòu)體12P的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。圖15是表示在成型用的夾具80上配置了預(yù)浸漬材料14P及耐熱高線膨脹性材料20的狀態(tài)的圖。圖16是表示以將耐熱高線膨脹性材料20包圍的方式從上方配置了預(yù)浸漬材料14P的狀態(tài)的圖。圖17是說(shuō)明用袋82將多個(gè)預(yù)浸漬材料14P及耐熱高線膨脹性材料20包覆，在袋82與夾具80之間確保了氣密性的加熱成型時(shí)的圖。圖18是表示在進(jìn)行了FRP結(jié)構(gòu)體12P的成型之后的常溫中，將袋82取下的狀態(tài)的圖。

圖14中表示的FRP結(jié)構(gòu)體12P的制造方法具備如下的步驟：

步驟31：配置多個(gè)預(yù)浸漬材料14P的工序；

步驟32：在多個(gè)預(yù)浸漬材料14P的層間配置耐熱高線膨脹性材料20的工序；

步驟33：用袋82將多個(gè)預(yù)浸漬材料14P包覆的工序；

步驟34：將配置有多個(gè)預(yù)浸漬材料14P的袋82的內(nèi)部抽成真空的工序；

步驟35：使多個(gè)預(yù)浸漬材料14P、耐熱高線膨脹性材料20上升至高于常溫的成型溫度而進(jìn)行FRP結(jié)構(gòu)體的成型的工序；

步驟36：在FRP結(jié)構(gòu)體成型之后下降至常溫的工序。

步驟31：參照?qǐng)D15，在將FRP結(jié)構(gòu)體12P成型的情況下，首先在具有規(guī)定形狀的夾具80上層積配置預(yù)浸漬材料14P。

步驟32：根據(jù)需要在耐熱高線膨脹性材料20的表面涂抹脫模劑。然后，在預(yù)浸漬材料14P的層間的規(guī)定位置配置規(guī)定大小的耐熱高線膨脹性材料20(參照?qǐng)D15)。之后，以將耐熱高線膨脹性材料20包圍的方式從上方使預(yù)浸漬材料14P包覆(參照?qǐng)D16)。

步驟33：參照?qǐng)D17，用密封膠84、袋82等輔助材料將預(yù)浸漬材料14P、及耐熱高線膨脹性材料20包覆，在袋82與夾具80之間確保氣密性。需要說(shuō)明的是，在圖7所示的實(shí)施方式中，作為輔助材料圖示了密封膠84、及袋82，但根據(jù)需要，可以配置脫模布(ピールプライ)、透氣布(ブリーザクロス)、其它的輔助材料。

步驟34：將配置了由夾具80和袋82圍住的預(yù)浸漬材料14P的部位抽成真空，利用大氣壓對(duì)預(yù)浸漬材料14P施加按壓力。

步驟35：使預(yù)浸漬材料14P、及耐熱高線膨脹性材料20上升至成型溫度，花費(fèi)規(guī)定時(shí)間使基體樹(shù)脂固化。在預(yù)浸漬材料14P的層間配置的耐熱高線膨脹性材料20因該加熱而熱膨脹，起到芯子的作用，在層間空隙23的內(nèi)面形成規(guī)定形狀。

當(dāng)在預(yù)浸漬材料14P的層間配置耐熱高線膨脹性材料20而使溫度上升時(shí)，耐熱高線膨脹性材料20熱膨脹故而將預(yù)浸漬材料14P的層壓縮的作用力增大。

步驟36：參照?qǐng)D18，當(dāng)經(jīng)過(guò)規(guī)定的固化時(shí)間而基體樹(shù)脂固化后，將FRP結(jié)構(gòu)體12P的溫度下降至常溫。在冷卻后，通過(guò)FRP結(jié)構(gòu)體12P的線膨脹系數(shù)與耐熱高線膨脹性材料20的線膨脹系數(shù)之差，在層間空隙23中的FRP結(jié)構(gòu)體12P與耐熱高線膨脹性材料20之間形成有因收縮差而形成的空隙22。之后，當(dāng)將袋82取下，將耐熱高線膨脹性材料20從預(yù)浸漬材料14P的層間空隙23抽出時(shí)，可得到圖14中表示的FRP結(jié)構(gòu)體12P。

耐熱高線膨脹性材料20、脫模劑、夾具80、袋82等可以使用上述第三實(shí)施方式中使用的材料。

[第五實(shí)施方式]

在上述的第三實(shí)施方式中，對(duì)存在一處層間空隙23的FRP結(jié)構(gòu)體12的成型進(jìn)行了說(shuō)明。與此相對(duì)，在第五實(shí)施方式中，對(duì)存在有多個(gè)層間空隙23的FRP結(jié)構(gòu)體13進(jìn)行說(shuō)明。

圖19是在由強(qiáng)化纖維基材14圍住的層間形成了多個(gè)層間空隙23的FRP結(jié)構(gòu)體13的完成后的側(cè)視圖。以往，在將圖19中表示的那樣的波紋夾層結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)材料成型時(shí)需要大量工序，或需要使用分體模等高價(jià)的工具。

以下，利用圖20及圖21對(duì)圖19中表示的FRP結(jié)構(gòu)體13的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。

圖20是在下側(cè)的夾具80C及上側(cè)的夾具80D之間配置了強(qiáng)化纖維基材14、14A、14B、14C及耐熱高線膨脹性材料20A、20B的加熱成型時(shí)的說(shuō)明圖。圖21是表示在進(jìn)行了FRP結(jié)構(gòu)體13的成型之后的常溫中，將下側(cè)的夾具80C、上側(cè)的夾具80D、及袋取下的狀態(tài)的圖。

圖19中表示的FRP結(jié)構(gòu)體13的制造方法具備如下的工序：

步驟S41：配置強(qiáng)化纖維基材14A、14B、14C的工序；

步驟S42：用袋包覆，將袋內(nèi)抽成真空的工序；

步驟S43：進(jìn)行基體樹(shù)脂16的浸滲及成型溫度下的FRP結(jié)構(gòu)體13的成型的工序；

步驟S44：在FRP結(jié)構(gòu)體13成型后下降至常溫的脫模工序。

步驟S41：在將具有多個(gè)層間空隙23的FRP結(jié)構(gòu)體13成型的情況下，如圖20所示，在具有規(guī)定形狀的夾具80C上層積配置強(qiáng)化纖維基材14A。然后，在強(qiáng)化纖維基材14A上的隔開(kāi)規(guī)定的間隔的位置配置多個(gè)耐熱高線膨脹性材料20A。之后，從耐熱高線膨脹性材料20A之上使強(qiáng)化纖維基材14B包覆而配置成波形。之后，在波形配置的強(qiáng)化纖維基材14B的谷部配置耐熱高線膨脹性材料20B。之后，在耐熱高線膨脹性材料20B及強(qiáng)化纖維基材14B上配置強(qiáng)化纖維基材14C。然后，在強(qiáng)化纖維基材14C的上部配置夾具80D。根據(jù)需要，在耐熱高線膨脹性材料20A、20B的表面涂抹脫模劑。

步驟S42：之后，用袋(未圖示)將強(qiáng)化纖維基材14A、14B、14C、耐熱高線膨脹性材料(中間結(jié)構(gòu)體)20A、20B、夾具80C、80D包覆，確保氣密性。然后，將袋的內(nèi)部抽成真空，利用大氣壓向強(qiáng)化纖維基材14施加按壓力。

步驟S43：之后，向抽成真空的部位注入基體樹(shù)脂16，使基體樹(shù)脂16浸滲于強(qiáng)化纖維基材14A、14B、14C。在將熱固性物質(zhì)用作基體樹(shù)脂16的情況下，使強(qiáng)化纖維基材14A、14B、14C、耐熱高線膨脹性材料20A、20B、及基體樹(shù)脂16上升至成型溫度，花費(fèi)規(guī)定時(shí)間使基體樹(shù)脂16固化，將強(qiáng)化纖維基材14A、14B、14C彼此一體化。在強(qiáng)化纖維基材14A、14B、14C的層間配置的耐熱高線膨脹性材料20A、20B因該加熱而熱膨脹，起到芯子的作用，并將層間空隙23(參照?qǐng)D19、12)的內(nèi)面的形狀成型。

步驟S44：參照?qǐng)D21，在經(jīng)過(guò)規(guī)定的固化時(shí)間而基體樹(shù)脂16固化后，將FRP結(jié)構(gòu)體13的溫度下降至常溫。于是，通過(guò)FRP結(jié)構(gòu)體13的線膨脹系數(shù)與耐熱高線膨脹性材料20A、20B的線膨脹系數(shù)之差，在層間空隙23中的FRP結(jié)構(gòu)體13與耐熱高線膨脹性材料20A、20B之間形成有因收縮差而形成的空隙22。之后，當(dāng)將袋及夾具80C、80D取下，將耐熱高線膨脹性材料20A、20B從強(qiáng)化纖維基材14A、14B、14C的層間空隙23抽出時(shí)，可得到圖19中表示的FRP結(jié)構(gòu)體13。

如圖20所示，在加熱成型時(shí)，耐熱高線膨脹性材料20A、20B熱膨脹而體積增大，故而耐熱高線膨脹性材料20A、20B起到在FRP結(jié)構(gòu)體13的層間形成規(guī)定形狀的層間空隙23的芯子的作用。

在冷卻后，如圖21所示，耐熱高線膨脹性材料20A、20B熱收縮而體積減小(需要說(shuō)明的是，在圖21中，為了便于說(shuō)明，將耐熱高線膨脹性材料20A、20B的熱收縮夸張地表示)。于是，在FRP結(jié)構(gòu)體13的層間形成的規(guī)定形狀與熱收縮后的耐熱高線膨脹性材料20A、20B之間產(chǎn)生因收縮差而形成的空隙22。通過(guò)產(chǎn)生因該收縮差而形成的空隙22，容易進(jìn)行將起到芯子的作用的耐熱高線膨脹性材料20A、20B從FRP結(jié)構(gòu)體13的層間空隙23抽出的脫模。

可以使用耐熱高線膨脹性材料(中間結(jié)構(gòu)體)20A、20B的線膨脹系數(shù)相對(duì)于FRP結(jié)構(gòu)體13的線膨脹系數(shù)為60×10^－6(1/℃)以上的高線膨脹系數(shù)的材料，但優(yōu)選使用耐熱高線膨脹性材料20A、20B的線膨脹系數(shù)相對(duì)于FRP結(jié)構(gòu)體13的線膨脹系數(shù)為100×10^－6(1/℃)以上的高線膨脹系數(shù)的材料。更優(yōu)選使用150×10^－6(1/℃)以上，更進(jìn)一步優(yōu)選使用200×10^－6(1/℃)以上的高線膨脹系數(shù)的材料。

耐熱高線膨脹性材料20A、20B的材料所要求的物性與第三實(shí)施方式中說(shuō)明的耐熱高線膨脹性材料20相同。另外，在耐熱高線膨脹性材料20A、20B的表面涂抹的脫模劑所要求的物性也與第三實(shí)施方式中說(shuō)明的脫模劑相同。

通過(guò)將耐熱高線膨脹性材料20A、20B用作將FRP結(jié)構(gòu)體13的層間空隙23成型的芯子，能夠?qū)⒕哂薪孛婷娣e小的許多層間空隙23、或截面形狀復(fù)雜的許多層間空隙的FRP結(jié)構(gòu)體13以低價(jià)成型。

[第六實(shí)施方式]

在上述的第五實(shí)施方式中，對(duì)使用了強(qiáng)化纖維基材14的FRP結(jié)構(gòu)體13進(jìn)行了說(shuō)明。與此相對(duì)，在第六實(shí)施方式中，對(duì)使用了預(yù)浸漬材料14P的FRP結(jié)構(gòu)體13P進(jìn)行說(shuō)明。

圖22是在由預(yù)浸漬材料14P(預(yù)浸漬材料14Q、14R、14S)圍住的層間形成了多個(gè)層間空隙23的FRP結(jié)構(gòu)體13P的完成后的側(cè)視圖。

以下，利用圖23及圖24對(duì)圖22中表示的FRP結(jié)構(gòu)體13P的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。

圖23是在下側(cè)的夾具80C及上側(cè)的夾具80D之間配置了預(yù)浸漬材料14Q、14R、14S及耐熱高線膨脹性材料20的加熱成型時(shí)的說(shuō)明圖。圖24是表示在進(jìn)行了FRP結(jié)構(gòu)體13P的成型之后的常溫中，將下側(cè)的夾具80C、上側(cè)的夾具80D、及袋取下的狀態(tài)的圖。

圖22中表示的FRP結(jié)構(gòu)體13P的制造方法具備如下的工序：

步驟S51：配置預(yù)浸漬材料14P、14Q、14R、14S的工序；

步驟S52：進(jìn)行成型溫度下的FRP結(jié)構(gòu)體13P的成型的工序；

步驟S53：在FRP結(jié)構(gòu)體13P成型后下降至常溫的脫模工序。

步驟S51：在將具有多個(gè)層間空隙23的FRP結(jié)構(gòu)體13P成型的情況下，如圖23所示，在具有規(guī)定形狀的夾具80C上層積配置預(yù)浸漬材料14Q。然后，在預(yù)浸漬材料14Q上的隔開(kāi)規(guī)定間隔的位置配置多個(gè)耐熱高線膨脹性材料20A。之后，從耐熱高線膨脹性材料(中間結(jié)構(gòu)體)20A之上使預(yù)浸漬材料14R包覆而配置成波形。之后，在波形配置的預(yù)浸漬材料14R的谷部配置耐熱高線膨脹性材料20B。之后，在耐熱高線膨脹性材料(中間結(jié)構(gòu)體)20B及預(yù)浸漬材料14R上配置預(yù)浸漬材料14S。然后，在預(yù)浸漬材料14S的上部配置夾具80D。根據(jù)需要，在耐熱高線膨脹性材料20A、20B的表面涂抹脫模劑。在預(yù)浸漬材料14Q、14R、14S彼此的接合面上，可以根據(jù)需要配置粘接劑。

之后，用袋(未圖示)將預(yù)浸漬材料14Q、14R、14S、耐熱高線膨脹性材料(中間結(jié)構(gòu)體)20A、20B、夾具80C、80D包覆，確保氣密性。然后，將袋的內(nèi)部抽成真空，利用大氣壓向預(yù)浸漬材料14Q、14R、14S施加按壓力。

步驟S52：之后，使預(yù)浸漬材料14Q、14R、14S、耐熱高線膨脹性材料20A、20B上升至成型溫度，花費(fèi)規(guī)定時(shí)間使固化劑固化，將預(yù)浸漬材料14Q、14R、14S彼此粘接。在預(yù)浸漬材料14Q、14R、14S的層間配置的耐熱高線膨脹性材料20A、20B因該加熱而熱膨脹，起到芯子的作用，并將層間空隙23(參照?qǐng)D22、23)的內(nèi)面的形狀成型。

步驟S53：參照?qǐng)D24，當(dāng)經(jīng)過(guò)規(guī)定的固化時(shí)間而預(yù)浸漬材料14Q、14R、14S固化后，將FRP結(jié)構(gòu)體13P的溫度下降至常溫。于是，通過(guò)FRP結(jié)構(gòu)體13P的線膨脹系數(shù)與耐熱高線膨脹性材料20A、20B的線膨脹系數(shù)之差，在層間空隙23中的FRP結(jié)構(gòu)體13P與耐熱高線膨脹性材料20A、20B之間形成有因收縮差而形成的空隙22。之后，當(dāng)將袋及夾具80C、80D取下，將耐熱高線膨脹性材料20A、20B從預(yù)浸漬材料14Q、14R、14S的層間空隙23抽出時(shí)，可得到圖22中表示的FRP結(jié)構(gòu)體13P。

如圖23所示，在加熱成型時(shí)，耐熱高線膨脹性材料20A、20B熱膨脹而體積增大，故而耐熱高線膨脹性材料20A、20B起到在FRP結(jié)構(gòu)體13P的層間形成規(guī)定形狀的層間空隙23的芯子的作用。

在冷卻后，如圖24所示，耐熱高線膨脹性材料20A、20B熱收縮而體積減小(需要說(shuō)明的是，在圖24中，為了便于說(shuō)明，將耐熱高線膨脹性材料20A、20B的熱收縮夸張地表示)。于是，在FRP結(jié)構(gòu)體13P的層間形成的規(guī)定形狀與熱收縮后的耐熱高線膨脹性材料20A、20B之間產(chǎn)生因收縮差而形成的空隙22，從而容易進(jìn)行將起到芯子的作用的耐熱高線膨脹性材料20A、20B從FRP結(jié)構(gòu)體13的層間空隙23抽出的脫模。

耐熱高線膨脹性材料20、脫模劑、耐熱高線膨脹性材料20、夾具80、袋82等可以使用上述第五實(shí)施方式中使用的材料。

(現(xiàn)有的FRP結(jié)構(gòu)體12C的制造方法)

在此，利用圖25～圖31對(duì)現(xiàn)有的FRP結(jié)構(gòu)體12C的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。圖25是說(shuō)明分別組合FRP中間結(jié)構(gòu)體12A、12B而成型的現(xiàn)有的FRP結(jié)構(gòu)體12C的側(cè)視圖。圖26A、圖26B是說(shuō)明在將現(xiàn)有的FRP中間結(jié)構(gòu)體12A、12B成型時(shí)所使用的下側(cè)的夾具80C、80A的夾具準(zhǔn)備工序的側(cè)視圖。圖27A、圖27B是說(shuō)明在下側(cè)的夾具80C、80A的上部層積配置預(yù)浸漬材料14P的現(xiàn)有的層積工序的側(cè)視圖。

圖28A、圖28B是說(shuō)明在層積了預(yù)浸漬材料14P的上部設(shè)置上側(cè)的夾具80D、80B的現(xiàn)有的夾具設(shè)置工序的側(cè)視圖。圖29A、圖29B是說(shuō)明使預(yù)浸漬材料14P在爐內(nèi)固化的現(xiàn)有的固化工序的側(cè)視圖。圖30A是說(shuō)明從FRP中間結(jié)構(gòu)體12B將夾具80C、80D取下的現(xiàn)有的脫模工序的側(cè)視圖。圖30B是說(shuō)明從FRP中間結(jié)構(gòu)體12A將夾具80A、80B取下的現(xiàn)有的脫模工序的側(cè)視圖。圖31是說(shuō)明現(xiàn)有的通過(guò)粘接將FRP中間結(jié)構(gòu)體12A及12B接合的粘接工序的圖。

參照?qǐng)D26A、圖26B中表示的現(xiàn)有的夾具準(zhǔn)備工序，對(duì)FRP中間結(jié)構(gòu)體12B、12A的每一個(gè)分別準(zhǔn)備下側(cè)夾具80C、80A(模具、FRP結(jié)構(gòu)體夾具等)。

之后，參照?qǐng)D27A、圖27B中表示的現(xiàn)有的層積工序，在下側(cè)的夾具80C、80A上分別層積配置預(yù)浸漬材料14P。

之后，參照?qǐng)D28A、圖28B中表示的現(xiàn)有的夾具設(shè)置工序，在預(yù)浸漬材料14P的上部分別設(shè)置上側(cè)的夾具80D、80B(模具、FRP結(jié)構(gòu)體夾具等)。然后，分別用袋(未圖示)將夾具80A～夾具80D及預(yù)浸漬材料14P包覆。

之后，參照?qǐng)D29A、圖29B中表示的現(xiàn)有的固化工序，進(jìn)行如下的固化處理(高壓釜成型)，即，在爐內(nèi)使預(yù)浸漬材料14P上升至高于常溫的成型溫度而使預(yù)浸漬材料14P固化。

當(dāng)預(yù)浸漬材料14P固化后，將FRP中間結(jié)構(gòu)體12A、12B的溫度下降至常溫，將袋取下。之后，如圖30A、圖30B的現(xiàn)有的脫模工序所示，當(dāng)將夾具80A～夾具80D取下進(jìn)行脫模時(shí)，可得到FRP中間結(jié)構(gòu)體12A、12B。

之后，參照?qǐng)D31，使FRP中間結(jié)構(gòu)體12A、12B彼此組合而進(jìn)行粘接。當(dāng)粘接劑固化時(shí)，完成了圖25中表示的FRP結(jié)構(gòu)體12C。

如上所述，在制造具有層間空隙23的FRP結(jié)構(gòu)體12C的情況下，以往需要暫且將FRP中間結(jié)構(gòu)體12A、12B成型。另外，也可以不將FRP中間結(jié)構(gòu)體12A、12B成型而使用分體式的芯子進(jìn)行一次成型，但分體模的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)也需要工時(shí)，所以對(duì)于具有層間空隙23的FRP結(jié)構(gòu)體12C的制造而言需要高成本。

如第三至第六實(shí)施方式所示，通過(guò)將耐熱高線膨脹性材料20用作將FRP結(jié)構(gòu)體12、13的層間空隙23成型的芯子，能夠?qū)⒔孛婷娣e小的層間空隙23或截面形狀復(fù)雜的層間空隙23以低價(jià)成型。

以上，參照實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的人工缺陷材料及FRP結(jié)構(gòu)體的制造方法進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明的人工缺陷材料及FRP結(jié)構(gòu)體的制造方法不限于上述實(shí)施方式?？蓪?duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行各種變更?？蓪⑸鲜鲆粚?shí)施方式中記載的事項(xiàng)與上述另一實(shí)施方式中記載的事項(xiàng)組合。

另外，使用本發(fā)明的FRP結(jié)構(gòu)體的制造方法而成型的FRP結(jié)構(gòu)體可用于車輛、船舶、航空器、或建筑部件等各種領(lǐng)域。本發(fā)明的人工缺陷材料及FRP結(jié)構(gòu)體的制造方法優(yōu)選適用于如下的情況，即，組合兩個(gè)以上的強(qiáng)化纖維基材，將具有封閉空間的復(fù)雜的最終形狀成型。另外，本發(fā)明的人工缺陷材料及FRP結(jié)構(gòu)體的制造方法能夠用于RFI(樹(shù)脂膜滲透成型法)、RTM(樹(shù)脂傳遞模塑成型法)、VaRTM(真空輔助樹(shù)脂傳遞模塑法)、高壓釜成型等其它的FRP結(jié)構(gòu)體的成型。