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FIB-SEMによるセルロースナノファイバー（CNF）複合材料の3D解析

セルロースナノファイバー（CNF）を補強材として用いた軽量・高強度の複合材料へ応用が進んでいます。CNF／樹脂複合材料の機械的特性を理解するために重要であるCNF（スギノマシン製BiNFi-s WFo-10010）の三次元分布を、FIB-SEM法を用いて可視化し、数値化しました。なお、FIB-SEM法はFIB 加工と断面SEM 観察を繰り返し、得られた連続断面像から三次元構造を再構築する手法です。（技術資料「FIB-SEM法による樹脂中フィラーの三次元構造解析」参照）
三次元再構成した構造を図1に示します。図1中に観察されている全CNFの占める体積割合、長さ、幅、厚みを算出しました。次に、z方向の端面間を繋ぐCNFを細線化し、曲路率（技術資料「STEMトモグラフィによる多孔質アルミナの細孔解析（2）」参照）を求めました。最後に、図3のように全長が含まれるCNFについて、長さを算出しました。求めた数値データを表1に示します。