提供者名：産業技術総合研究所 タ イ ト ル 福岡県開放特許 ２０１５－０１１ 微小なひずみに応答して発光する応力発光材料 技 術 分 野 □電 機 ・電 子 □情 報 ・通 信 □有 機 材 料 □金 属 材 料 □食 品・バイオ □土 木 ・建 築 □農 林 ・畜 水 産 □そ の 他（ □機 □化 ■無 □輸 □生 □繊 □医 ） 械・加 学・薬 機 材 送 活・文 維・紙 療・介 工 品 料 利用分野・適用製品 ・ひずみ計測技術 ・発光材料 情 報 メ モ 詳 細 資 料：■有 □無 サ ン プ ル：■有 □無 見 学：■可 □不可 そ の 他： 化 護 従 来 技 術 の課 題 ・問 題 点 構造体に生じるひずみ（変形度）は、異常箇所や損傷度を診断するための重要なパラメータの一つであ る。種々の計測技術の中でも、機械的刺激によって繰り返し発光するセラミクスを用いた応力発光センサ は構造体の弾性変形領域においてひずみの大きさに応じた発光強度を示すが、0.1%以下の微小ひずみ においては視認性に課題があり、より高輝度な発光を示す応力発光材料を開発する必要がある。 本 発 明 の 効 果 ・ 特 長 本発明による応力発光材料（アルミン酸塩）を用いて作製した塗膜は、0.1%以下の微小ひずみに対して 目視可能な高い輝度を示す。構造物等の表面に本発明の応力発光体を分散させた塗膜を塗装・貼付す ることで、構造物等の動的ひずみ分布を可視化できる。橋梁・コンクリート壁・部材等に生じた劣化（き裂 等）を可視化できる。 技術概要（構造・動作等） 出発原料として金属硝酸塩を用いて溶液法により合成したアルミン酸塩の 0.1%以下の微小ひずみに対 する応力発光特性を評価した結果、固相反応法により合成したアルミン酸塩と比較して高い応力発光強 度を示すことがわかった。アルミン酸塩として SrAl 2 O 4 、発光中心元素として Eu 2+ を選択した場合、520 nm を中心とした発光を示す。 図 ・ 特 記 事 項 ・ そ の 他 30 ・ ひずみ速度：1190 μst/sec 25 応力発光強度 (a.u.) 溶液法及び固相反応法により合成した SrAl 2 O 4 :Eu を厚膜とした応力発光塗膜センサのひ ずみに対する応力発光強度の比較を図 1 に示す。 溶液法で合成した SrAl 2 O 4 :Eu は、固相反応法で 合成した SrAl 2 O 4 :Eu よりも 0.1%以下の微小ひずみ に対して高い応力発光 強度を示すことがわかる。ま た、SrAl 2 O 4 :Eu を合成する際に、Sr と Al の混合比を 制御することで応力 発光 強度を増大 させることがで きる。 20 溶液法 15 10 固相反応法 5 0 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 ひずみ (%) 図 1 異なる方法で合成した SrAl 2 O 4 :Eu の応 力発光強度のひずみ依存性 主 た る 提 供 特 許 公 開 番 号 ：特開 2014-173010 出 願 日：平成 25 年 3 月 8 日（2013 年） 発 明 の 名 称：応力発光材料の製造方法及び 同応力発光材料の製造方法にて 製造した応力発光材料 出 願 人：独立行政法人産業技術総合研究所 関 連 特 許 番 号 ・特許 3511083「高輝度応力発光材料、その製 造方法及びそれを用いた発光方法」 ・特許 5574314「応力発光体、その製造方法、 それを用いた複合材料及びレベルセンサー」 ・特 許 5007971「高 輝 度 応 力 発 光 材 料 および その製造方法、並びにその利用」
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