人工缺陷材料及FRP结构体的制造方法与流程

本发明涉及在FRP(纤维增强塑料)结构体成型后进行的超声波探伤试验的校正中使用的、人工缺陷材料及FRP结构体的制造方法。

背景技术：

近年来，FRP结构体对于工业制品的适用范围正在扩大。作为FRP结构体的优势，可举出如下的点，即，能够通过一体成型而实现部件数量、及组装工时的削减，以及实现结构体的轻量化。

在FRP结构体中，对强度的可靠性的要求也高。因此，对成型后的FRP结构体进行非破坏检查而正确地对有无缺陷进行测定是重要的。在进行非破坏检查时，需要形成有人工缺陷的标准试片，特别地，优选使用具有与可产生的缺陷的形状相似的缺陷的标准试片。在FRP产生的缺陷形态之一为层间剥离，最适于标准试片的模拟的人工缺陷材料为空隙(与有无气体无关)。该人工缺陷材料的空间具有在穿透法的超声波探伤试验中遮挡超声波传递、在反射法中有效地反射超声波的特性。

以往，作为人工缺陷材料的构造及制造方法，(日本)特开平10－227773号公报(专利文献1)中记载有如下的发明，即，使球径为30～150μm的中空玻璃微球在厚度为0.1～0.3mm的硅胶制的结合基材中均匀地分散而作为人工缺陷材料。

专利文献1中记载的中空玻璃微球在其内部具有气体。将玻璃球包覆的硅胶具有较好的超声波特性，故而在穿透法及反射法这两种超声波探伤检查方法中，能够得到优良的超声波特性。

专利文献1的段落[0006]中记载了如下的内容，即，在人工缺陷材料埋设具有与材料不同的声阻抗的四氟乙烯膜。

另外，以往在进行FRP结构体的一体成型化时，像波纹构造那样经常产生想要在强化纤维基材的层间形成空隙的部位。在将具有层间空隙的FRP结构体成型时，成型时压力的施加方法或、夹具和芯子的组合方法成为问题。

以往，作为在FRP结构体中在层间形成空隙的方法，(日本)特开平8－52812号公报(专利文献2)中公开了如下的复合材料成型体的制造方法，即，在外模框内安装预浸渍复合材料，在预浸渍复合材料的层间空隙部填充并组装由外皮材料将硅油(高膨胀材料)密闭的心轴夹具(マルドレル冶具)，进行加热使硅油膨胀。在该制造方法中，通过硅油的膨胀，从内侧对预浸渍复合材料进行加压成型。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开平10－227773号公报

专利文献2：(日本)特开平8－52812号公报

在专利文献1中记载的人工缺陷材料中，将中空玻璃微球的内部的空隙作为缺陷部分的代替。中空玻璃微球的内部的空隙散布于人工缺陷材料的内部，故而形状不同于FRP结构体中产生的因层间剥离引起的连续的空隙。因此，在用作FRP结构体的超声波探伤试验用的标准试片的情况下，得到的波形不同或干扰变多，需要另外进行校正等，因此操作性不佳。

专利文献1中记载的人工缺陷材料以中空玻璃微球的含有率为30～60％左右的方式添加。如引用文献1的段落[0031]、[0032]等所述，这是由于在中空玻璃微球的含有率在30％以下的情况下，人工缺陷材料的穿透法的衰减率及反射法的反射率下降的可能性变高。另外，当中空玻璃微球的含有率超过60％时也具有人工缺陷材料的强度不足等问题。

如专利文献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况下，具有如下的问题，即，膜不从复合材料脱模而保持密合，完全起不到人工缺陷材料的功能，或者只局部地剥离，缺陷尺寸不清楚、不正确，作为标准试片的可靠性、稳定性低。在通过标准试片得到的信号的S/N比低的情况下，需要变更了超声波的焦点等的二次检查，在超声波探伤试验中需要大量工时。

另外，专利文献2中记载的复合材料成型体的制造方法为，对FRP结构体的层间空隙使用硅油等定形性差的心轴夹具而从层间空隙的内部对预浸渍复合材料进行加压成型(中空成型)。因此，无法规定FRP结构体中的层间空隙的内部形状的精度或、局部位置的厚度的精度。另外，无法通过一次的成型将层间空隙的内部形状形成为复杂的形状。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供高精度地成形有层间空隙的FRP结构体的制造方法、以及FRP结构体、或可用作人工缺陷材料的FRP结构体。

本发明的人工缺陷材料具备强化纤维基材的多个层和基体树脂、及耐热高线膨胀性材料。基体树脂将强化纤维基材的多个层一体化而形成FRP结构体。一般地，若在单独地准备强化纤维基材和基体树脂而形成FRP结构体的情况下，则存在准备事先将基体树脂浸渗于强化纤维基材的预浸渍材料而形成FRP结构体的情况。另外，根据需要，在强化纤维基材或预浸渍材料的层间应用粘接剂。耐热高线膨胀性材料配置在强化纤维基材(预浸渍材料)的至少一个层间。耐热高线膨胀性材料具有承受将FRP结构体形成时的成型温度的定形性及耐热性，耐热高线膨胀性材料的线膨胀系数相对于FRP结构体的线膨胀系数具有规定值以上的值。在FRP结构体的成型时，在上升至高于常温的成型温度时，耐热高线膨胀性材料热膨胀而在强化纤维基材(预浸渍材料)的层间成型规定形状。在FRP结构体的成型后的常温下，耐热高线膨胀性材料热收缩而在耐热高线膨胀性材料与强化纤维基材(预浸渍材料)的层之间形成有因收缩差而形成的空隙。

本发明的人工缺陷材料的制造方法具有如下工序：配置强化纤维基材的层的工序；在强化纤维基材的至少一个层间配置耐热高线膨胀性材料的配置工序；使基体树脂浸渗于强化纤维基材的工序；使强化纤维基材、耐热高线膨胀性材料、及基体树脂上升至高于常温的成型温度而使耐热高线膨胀性材料热膨胀，在强化纤维基材的层间成型规定形状的工序；将FRP结构体下降至常温而使耐热高线膨胀性材料热收缩，在耐热高线膨胀性材料与强化纤维基材的层之间形成因收缩差而形成的空隙的工序。

本发明的使用了预浸渍材料的人工缺陷材料的制造方法具有如下工序：在预浸渍材料的至少一个层间配置耐热高线膨胀性材料的配置工序；使预浸渍材料及耐热高线膨胀性材料上升至高于常温的成型温度而使耐热高线膨胀性材料热膨胀，在预浸渍材料的层间成型规定形状的工序；将FRP结构体下降至常温而使耐热高线膨胀性材料热收缩，在耐热高线膨胀性材料与预浸渍材料的层之间形成因收缩差而形成的空隙的工序。

本发明的RFP结构体的制造方法具有如下工序：配置强化纤维基材的层的工序；在强化纤维基材的至少一个层间配置耐热高线膨胀性材料的配置工序；使基体树脂浸渗于强化纤维基材的工序；使强化纤维基材、耐热高线膨胀性材料、及基体树脂上升至高于常温的成型温度而使耐热高线膨胀性材料热膨胀，在强化纤维基材的层间成型规定形状的层间空隙的工序；将FRP结构体下降至常温而使耐热高线膨胀性材料热收缩，在耐热高线膨胀性材料与强化纤维基材的层之间形成因收缩差而形成的空隙的工序；将耐热高线膨胀性材料从强化纤维基材的层间抽出的脱模工序。

FRP结构体具备强化纤维基材的多个层、基体树脂。基体树脂将强化纤维基材的多个层一体化而形成FRP结构体。在强化纤维基材的至少一个层间具有使用耐热高线膨胀性材料而形成的层间空隙。耐热高线膨胀性材料具有承受在将FRP结构体形成时的成型温度的定形性及耐热性。耐热高线膨胀性材料的线膨胀系数相对于FRP结构体的线膨胀系数具有规定值以上的值。另外，耐热高线膨胀性材料的肖氏硬度在A20～A70的范围内。

本发明的使用了预浸渍材料的FRP结构体的制造方法具有如下工序：配置预浸渍材料的层的工序；在预浸渍材料的至少一个层间配置耐热高线膨胀性材料的配置工序；使预浸渍材料及耐热高线膨胀性材料上升至高于常温的成型温度而使耐热高线膨胀性材料热膨胀，在预浸渍材料的层间成型规定形状的工序；将FRP结构体下降至常温而使耐热高线膨胀性材料热收缩，在耐热高线膨胀性材料与预浸渍材料的层之间形成因收缩差而形成的空隙的工序；将耐热高线膨胀性材料从预浸渍材料的层间抽出的脱模工序。

FRP结构体在层积了预浸渍材料的多个层的层间具有使用耐热高线膨胀性材料而形成的层间空隙。耐热高线膨胀性材料具有承受在将FRP结构体形成时的成型温度的定形性及耐热性。耐热高线膨胀性材料的线膨胀系数相对于FRP结构体的线膨胀系数具有规定值以上的值。另外，耐热高线膨胀性材料的肖氏硬度在A20～A70的范围内。

配置工序能够包括在强化纤维基材或预浸渍材料的多个层间配置多个耐热高线膨胀性材料的工序。

耐热高线膨胀性材料由硅橡胶、有机硅树脂、氟橡胶、天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、或聚氨酯橡胶构成。

在耐热高线膨胀性材料的表面具有硅类或氟类的脱模剂。

通过使用本发明的人工缺陷材料及FRP结构体的制造方法，能够高精度地将在强化纤维基材的层间具有空隙的FRP结构体成型。

附图说明

图1是本发明的人工缺陷材料(标准试片)的剖视图。

图2是表示在夹具上层积配置了强化纤维基材及耐热高线膨胀性材料的状态的剖视图。

图3是表示用袋将强化纤维基材及耐热高线膨胀性材料包覆，在袋与夹具之间确保气密性的状态的剖视图。

图4是加热成型时的人工缺陷材料的剖视图。

图5是说明具有多层强化纤维基材的人工缺陷材料的构成例的图。

图6是使用了预浸渍材料的冷却后的人工缺陷材料(标准试片)的剖视图。

图7是表示在夹具上层积配置预浸渍材料、及耐热高线膨胀性材料，在袋与夹具之间确保气密性的状态的剖视图。

图8是加热成型时的人工缺陷材料的剖视图。

图9是具有由两个强化纤维基材围住的层间空隙的FRP结构体的完成后的外观立体图。

图10是表示在成型用的夹具上配置了强化纤维基材及耐热高线膨胀性材料的状态的图。

图11是表示以将耐热高线膨胀性材料包围的方式从上方配置了强化纤维基材的状态的图。

图12是说明用袋将强化纤维基材及耐热高线膨胀性材料包覆，在袋与夹具之间确保了气密性的加热成型时的图。

图13是表示在进行了FRP结构体的成型之后的常温中，将袋取下的状态的图。

图14是具有由两个预浸渍材料围住的层间空隙的FRP结构体的完成后的外观立体图。

图15是表示在成型用的夹具上配置了预浸渍材料及耐热高线膨胀性材料的状态的图。

图16是表示以将耐热高线膨胀性材料包围的方式从上方配置了预浸渍材料的状态的图。

图17是说明用袋将多个预浸渍材料及耐热高线膨胀性材料包覆，在袋与夹具之间确保了气密性的加热成型时的图。

图18是表示在进行了FRP结构体的成型之后的常温中，将袋取下的状态的图。

图19是在由强化纤维基材围住的层间形成有多个层间空隙的FRP结构体的完成后的侧视图。

图20是在下侧的夹具及上侧的夹具之间配置了强化纤维基材及耐热高线膨胀性材料的加热成型时的说明图。

图21是表示在进行了FRP结构体的成型之后的常温中，将上下夹具及袋取下的状态的图。

图22是在由预浸渍材料围住的层间形成了多个层间空隙的FRP结构体的完成后的侧视图。

图23是在下侧的夹具及上侧的夹具之间配置了预浸渍材料及耐热高线膨胀性材料的加热成型时的说明图。

图24是表示在进行了FRP结构体的成型之后的常温中，将下侧的夹具、上侧的夹具、及袋取下的状态的图。

图25是说明分别组合多种FRP中间结构体而成型的现有的FRP结构体的侧视图。

图26A是说明在将现有的FRP中间结构体成型时所使用的下侧夹具的准备工序的侧视图。

图26B是说明在将现有的FRP中间结构体成型时所使用的下侧夹具的准备工序的侧视图。

图27A是说明在下侧的夹具上层积配置预浸渍材料的现有的层积工序的侧视图。

图27B是说明在下侧的夹具上层积配置预浸渍材料的现有的层积工序的侧视图。

图28A是说明在层积了预浸渍材料的上部设置上侧夹具的现有的夹具设置工序的侧视图。

图28B是说明在层积了预浸渍材料的上部设置上侧夹具的现有的夹具设置工序的侧视图。

图29A是说明使基体树脂热固化的现有的固化工序的侧视图。

图29B是说明使基体树脂热固化的现有的固化工序的侧视图。

图30A是说明现有的脱模工序的侧视图。

图30B是说明现有的脱模工序的侧视图。

图31是说明通过粘接将FRP中间结构体彼此接合的现有的粘接工序的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的人工缺陷材料及FRP结构体的制造方法的实施方式进行说明。

[第一实施方式]

图1是冷却后的完成的人工缺陷材料10(标准试片)的剖视图。

参照图1，人工缺陷材料10具备强化纤维基材14、基体树脂16、耐热高线膨胀性材料(中间结构体)20、因收缩差而形成的空隙22。

在将成为产品的FRP结构体(被检体)成型后，人工缺陷材料10能够用作进行超声波探伤试验时的校正中使用的标准试片的一部分。人工缺陷材料10是用基体树脂16使层积了的强化纤维基材14彼此粘接固化的FRP结构体，能够用作模拟剥离的部分。

耐热高线膨胀性材料(中间结构体)20是根据加热成型时的基体树脂16的固化温度与冷却后的常温之间的温度差，进行大幅度的热膨胀和热收缩的材料。以耐热高线膨胀性材料20的线膨胀系数大于FRP结构体的线膨胀系数的方式，选定耐热高线膨胀性材料20的材料。

在加热成型时，如图4所示，耐热高线膨胀性材料20虽然热膨胀，但维持定形性，即形状不发生变化而体积增大，耐热高线膨胀性材料20起到在人工缺陷材料10的FRP结构体的内部形成规定形状的芯子的作用。

如图1所示，在冷却后，耐热高线膨胀性材料20热收缩而体积减小。于是，在人工缺陷材料10的FRP结构体的内部形成的规定形状与热收缩后的耐热高线膨胀性材料20之间产生因收缩差而形成的空隙22。能够将因该收缩差形成的空隙22用作作为超声波探伤试验用的标准试片使用时的人工缺陷。

耐热高线膨胀性材料20是例如厚度10～80μm的无垢部件，其宽度、长度能够根据被检体上可能产生的缺陷而适当设定。可使用如下的高线膨胀系数的材料，即，耐热高线膨胀性材料20的线膨胀系数相对于FRP结构体的线膨胀系数优选为100×10^－6(1/℃)以上，进一步优选为150×10^－6(1/℃)以上，更进一步优选为200×10^－6(1/℃)以上。另外，耐热高线膨胀性材料20的材料需要具备承受图4中表示的加热成型时的基体树脂16的固化温度(根据树脂的物性不同为130～500℃)的耐热性。

例如，试算在假定FRP结构体的线膨胀系数△1＝30×10^－6(1/℃)、耐热高线膨胀性材料20的线膨胀系数△2＝230×10^－6(1/℃)、加热成型时的温度为180℃、冷却后的常温为15℃、温度差△T＝165℃、耐热高线膨胀性材料20的厚度t＝30μm的情况下的通过厚度方向的收缩差而形成的空隙22的尺寸。

该情况下因收缩差而形成的空隙22的尺寸H为，H＝(△1－△2)×△T×t≒－1μm。该1μm的间隙(因收缩差而形成的空隙22)是在耐热高线膨胀性材料20与、强化纤维基材14或基体树脂16之间产生的空隙，与在实际产品的FRP结构体(被检体)中实际可能产生的层间剥离所引起的空隙相近。需要说明的是，因收缩差而形成的空隙22的尺寸H优选设为0.1μm以上。更优选地，作为因收缩差而形成的空隙22的尺寸，优选确保1μm以上。

因该收缩差而形成的空隙22将用于超声波探伤试验的超声波强烈反射。另外，由于能够将该耐热高线膨胀性材料20的厚度设得薄，故而能够以与被检体相同的形状及制造方法将人工缺陷材料10成型。因此，与人工缺陷材料10有关的制约少，故而能够容易地制造以多种FRP结构体(被检体)为模的标准试片。

通过使用图1中表示的人工缺陷材料10，能够降低超声波探伤试验校正时的干扰成分，并可将FRP结构体(被检体)的超声波探伤试验中的二次检查省略而减少检查工时。

通过将线膨胀系数大的材料用于耐热高线膨胀性材料20，耐热高线膨胀性材料20在FRP结构体冷却时热收缩，耐热高线膨胀性材料20容易在与FRP结构体之间剥离。由此，能够更可靠地进行在耐热高线膨胀性材料20与FRP结构体之间的剥离，提供具有因均匀的收缩差而形成的空隙22的高品质的标准试片。

另外，在制造人工缺陷材料10时，在强化纤维基材14的层间配置耐热高线膨胀性材料20之前，进行在耐热高线膨胀性材料20的表面涂抹脱模剂的脱模处理，从而能够促进冷却时的耐热高线膨胀性材料20的剥离。

作为耐热高线膨胀性材料20的材料，优选使用剥离性优良的硅胶、有机硅树脂。另外，在需要高耐热性的情况下，可以使用氟橡胶(线膨胀系数大于氟树脂的材料)。另外，作为中耐热性的材料，可以使用从天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶的组中选出的材料。另外，在不需要耐热性的情况下，也可以使用聚氨酯橡胶等材料。另外，可以使用肖氏硬度为A20～A70的材料。

在选定耐热高线膨胀性材料20的材料时，优选考虑价格、成型温度、对所使用的脱模剂的耐化学性、通过必要的收缩差而形成的空隙22的尺寸(与FRP结构体的线膨胀系数之差)等来决定。

对于脱模剂，可以使用氟类化合物或、硅类物质。

接着，说明图1中表示的人工欠缺材料10的制造方法(热固性)。图2是表示在夹具80上层积配置了强化纤维基材14及耐热高线膨胀性材料20的状态的剖视图。图3是表示用袋82将强化纤维基材14及耐热高线膨胀性材料20包覆，在袋82与夹具80之间确保气密性的状态的剖视图。图4是加热成型时的人工缺陷材料10的剖视图。

人工欠缺材料10的制造方法具备如下的步骤：

步骤1：配置强化纤维基材14的层的工序；

步骤2：在强化纤维基材14的层间配置耐热高线膨胀性材料20的工序；

步骤3：用袋82将强化纤维基材14包覆的工序；

步骤4：将配置有强化纤维基材14的袋82的内部抽成真空的工序；

步骤5：向配置有强化纤维基材14的袋82的内部注入基体树脂16的工序；

步骤6：使强化纤维基材14、耐热高线膨胀性材料20、及基体树脂16上升至高于常温的成型温度而进行FRP结构体的成型的工序；

步骤7：在FRP结构体成型之后下降至常温的工序。

步骤1：参照图2，在将人工缺陷材料10成型的情况下，首先在具有规定形状的夹具80上层积配置强化纤维基材14。作为夹具80的材料，可以使用金属、FRP结构体、石膏、其它的材料，考虑固化温度和夹具材料的耐热性来选定。另外，对于夹具80，优选使用具有与进行成型的FRP结构体相近的线膨胀系数的材料。

步骤2：根据需要在耐热高线膨胀性材料20的表面涂抹脱模剂。然后，在强化纤维基材14的至少一个层间的规定的位置配置规定大小的耐热高线膨胀性材料20。

步骤3：参照图3，用密封胶84、袋82等辅助材料将强化纤维基材14、及耐热高线膨胀性材料20包覆，在袋82与夹具80之间确保气密性。需要说明的是，在图3所示的实施方式中，作为辅助材料图示了密封胶84、及袋82，但根据需要，可以配置脱模布(ピールプライ)、透气布(ブリーザクロス)、其它的辅助材料。

步骤4：将配置了由夹具80和袋82围住的强化纤维基材14的部位抽成真空，利用大气压对强化纤维基材14施加按压力。

步骤5：向抽成真空的部位注入基体树脂16，使基体树脂16浸渗于强化纤维基材14及强化纤维基材14的层间。

步骤6：在基体树脂16使用热固性物质的情况下，使强化纤维基材14、耐热高线膨胀性材料20、及基体树脂16上升至成型温度，花费规定时间使基体树脂16固化，将强化纤维基材14的多层彼此与基体树脂一体化。在强化纤维基材14的层间配置的耐热高线膨胀性材料20因该加热而热膨胀，起到通常的树脂成型时的芯子的作用而形成人工缺陷部分的形状(参照图4)。加热实现的固化时间例如为2～3小时。

步骤7：当经过规定的固化时间而基体树脂16固化后，将FRP结构体的温度下降至常温，形成FRP结构体的人工缺陷材料10。此时通过FRP结构体的线膨胀系数与耐热高线膨胀性材料20的线膨胀系数之差，形成因收缩差而形成的空隙22。之后，当将袋82取下时，可得到图1中表示的人工缺陷材料10。

需要说明的是，根据需要，也能够增加如下的修整工序，即，进行将FRP结构体(标准试片)的一部分切除的加工，从FRP结构体(标准试片)将耐热高线膨胀性材料20取出。在FRP结构体(标准试片)成型后，通过从FRP结构体(标准试片)将耐热高线膨胀性材料20取出，能够制造不包含耐热高线膨胀性材料20的标准试片。

通过在耐热高线膨胀性材料20使用具有高线膨胀系数且剥离性优良的材料，能够在冷却后在FRP结构体与耐热高线膨胀性材料20之间形成间隙。另外，通过在耐热高线膨胀性材料20使用具有高线膨胀系数且剥离性优良的材料，容易在冷却后将耐热高线膨胀性材料20从FRP结构体抽出。

作为强化纤维基材14的材料，也可以使用碳纤维、玻璃纤维、芳酰胺纤维、聚对苯撑苯并二噁唑纤维、酚醛纤维、聚乙烯纤维、聚乙烯醇纤维等有机纤维、金属纤维、陶瓷纤维、或这些材料的组合。另外，也可以使用预浸渍材料。

另外，作为基体树脂16，可以使用热塑性树脂或热固性树脂。出于成型性或力学特性方面，当前优选使用热固性树脂。作为热固性树脂，可以使用例如环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基酯树脂、不饱和聚酯树脂、氰酸酯树脂、双马来酰亚胺树脂、苯并噁嗪树脂、其它的树脂，为了进行固化，可添加固化剂、固化促进剂、聚合引发剂、催化剂等。进一步地，也可以使用添加了弹性体、橡胶等的物质。需要说明的是，优选地，在夹具80或袋的强化纤维基材14侧，配置脱模剂或树脂扩散介质。

上述实施方式中，说明了将热固性树脂用作基体树脂16的实施方式，但也可以将使用了热塑性树脂的人工缺陷材料10(标准试片)成型。作为热塑性树脂，可以使用例如PPS(聚对苯硫醚)、PEEK(聚醚醚酮)、PEKK(聚醚酮酮)、PEK(聚醚酮)、PI(聚酰亚胺)、PEI(聚醚酰亚胺)、PA(尼龙、聚酰胺)等。

在基体树脂16使用热塑性物质的情况下，在强化纤维基材14内的规定位置配置了规定大小的耐热高线膨胀性材料20后，使高温下软化了的基体树脂16浸渗于强化纤维基材14及强化纤维基材14的层间。此时，在强化纤维基材14的层间配置的耐热高线膨胀性材料20由于加热而热膨胀，形成人工缺陷部分的形状。之后，当将FRP结构体(标准试片)的温度下降至常温时，通过FRP结构体(标准试片)的线膨胀系数与耐热高线膨胀性材料20的线膨胀系数之差，在FRP结构体(标准试片)与耐热高线膨胀性材料20之间形成因收缩差而形成的空隙22。于是，可得到图1中表示的人工缺陷材料10。另外，也可以替换强化纤维基材14及基体树脂16，而使用热塑性的预浸渍材料来形成人工缺陷材料10。

接着，参照图5，说明人工缺陷材料的其它构成例。图5是说明强化纤维基材14的层为多层，在强化纤维基材14的层间形成有层间空隙23的人工缺陷材料10A的构成例的图。需要说明的是，对具有与图1中表示的部位相同作用的部位，赋予相同附图标记并省略其说明。

人工缺陷材料的形状或结构不限于图1中表示的人工缺陷材料10。根据成为被检体的FRP结构体的形状或结构，也可以对人工缺陷材料的形状或结构进行适当设定。例如在图5所示的人工缺陷材料10A中，强化纤维基材14的层以3层表示，但也可以配置数十层以上。另外，因收缩差而形成的空隙22(人工缺陷)的位置也可以根据需要而适当配置。进一步地，根据成为被检体的FRP结构体的形状或结构，因收缩差而形成的空隙22不限于强化纤维基材14的层间，其至少一个也可以是粘接剂所形成的层间。

[第二实施方式]

接着，利用图6～图8，说明使用了预浸渍材料14P(使基体树脂16浸渗于强化纤维基材的基材)的人工缺陷材料10P。图6是冷却后的完成的人工缺陷材料10P(标准试片)的剖视图。图7是表示在夹具80上层积配置预浸渍材料14P、及耐热高线膨胀性材料20并且用袋82包覆、在袋82与夹具80之间确保气密性的状态的剖视图。图8是加热成型时的人工缺陷材料10P的剖视图。

参照图6，人工缺陷材料10P具备预浸渍材料14P、耐热高线膨胀性材料20、因收缩差而形成的空隙22。虽未在图中明示，但根据成为被检体的FRP结构体的形状或结构，因收缩差而形成的空隙22不限于强化纤维基材14的层间，其至少一个也可以是粘接剂所形成的层间。

人工缺陷材料10P是在将成为制品的FRP结构体(被检体)成型后，进行超声波探伤试验时的校正中使用的标准试片。人工缺陷材料10P是使层积的预浸渍材料14P彼此一体化、固化的FRP结构体的标准试片。

耐热高线膨胀性材料20是根据加热成型时的预浸渍材料14P的固化温度与冷却后的常温之间的温度差，进行大幅度的热膨胀和热收缩的材料。以耐热高线膨胀性材料20的线膨胀系数大于FRP结构体的线膨胀系数的方式来选定耐热高线膨胀性材料20的材料。

如图8所示，在加热成型时，耐热高线膨胀性材料20发生热膨胀，其维持定形性的同时体积增大，耐热高线膨胀性材料20起到在人工缺陷材料10的FRP结构体的内部形成规定形状的芯子的作用。

如图6所示，在冷却后，耐热高线膨胀性材料20热收缩而体积减小。于是，在人工缺陷材料10的FRP结构体的内部形成的规定形状、与热收缩后的耐热高线膨胀性材料20之间产生因收缩差而形成的空隙22。能够将因该收缩差而形成的空隙22用作作为超声波探伤试验用的标准试片使用时的人工缺陷。

耐热高线膨胀性材料20、脱模剂、耐热高线膨胀性材料20、夹具80、袋82、密封胶84等可以使用上述第一实施方式中使用的材料、尺寸。

接着，说明图6中表示的人工缺陷材料10P的制造方法(热固性)。

人工缺陷材料10P的制造方法(热固性)具备如下的步骤：

步骤11：配置预浸渍材料14P的层的工序；

步骤12：在预浸渍材料14P的层间配置耐热高线膨胀性材料(中间结构体)20的工序；

步骤13：用袋82将预浸渍材料14P包覆的工序；

步骤14：将配置有预浸渍材料14P的袋82的内部抽成真空的工序；

步骤15：使预浸渍材料14P、及耐热高线膨胀性材料20上升至高于常温的成型温度而进行FRP结构体的成型的工序；

步骤16：在FRP结构体成型之后下降至常温的工序。

步骤11：参照图7，在将人工缺陷材料10P成型的情况下，首先在具有规定形状的夹具80上层积配置预浸渍材料14P。

步骤12：根据需要在耐热高线膨胀性材料20的表面涂抹脱模剂。然后，在预浸渍材料14P的至少一个层间的规定的位置配置规定大小的耐热高线膨胀性材料(中间结构体)20。

步骤13：参照图7，用密封胶84、袋82等辅助材料将预浸渍材料14P、及耐热高线膨胀性材料20包覆，在袋82与夹具80之间确保气密性。需要说明的是，在图7所示的实施方式中，作为辅助材料图示了密封胶84、及袋82，但根据需要，可以配置脱模布(ピールプライ)、透气布(ブリーザクロス)、其它的辅助材料。

步骤14：将配置有由夹具80和袋82围住的预浸渍材料14P的部位抽成真空，利用大气压对预浸渍材料14P施加按压力。

步骤15：在基体树脂16为热固性的情况下，使预浸渍材料14P、耐热高线膨胀性材料20、及基体树脂16上升至成型温度，花费规定时间使预浸渍材料14P、基体树脂16固化，将预浸渍材料14P的多层彼此一体化。在预浸渍材料14P的层间配置的耐热高线膨胀性材料20因该加热而热膨胀，起到通常的树脂成型时的芯子的作用而形成人工缺陷部分的形状(参照图8)。

步骤16：当基体树脂16经过规定的固化时间而固化后，将FRP结构体的温度下降至常温，形成FRP结构体的人工缺陷材料10P。此时通过FRP结构体的线膨胀系数与耐热高线膨胀性材料20的线膨胀系数之差，形成因收缩差而形成的空隙22。之后，当将袋82取下时，可得到图6中表示的人工缺陷材料10P。

[第三实施方式]

在上述的第一实施方式中，表示了如下的实施方式，即，将耐热高线膨胀性材料20配置在强化纤维基材14的层间，在高温的成型温度下使耐热高线膨胀性材料20热膨胀，起到树脂成型时芯子的作用而形成人工缺陷部分的形状。在该成型后下降至常温，从而通过FRP结构体的线膨胀系数与耐热高线膨胀性材料20的线膨胀系数之差而形成因收缩差而形成的空隙22。

与此相对，第三实施方式为如下的实施方式，即，将耐热高线膨胀性材料20配置在强化纤维基材14的层间，在高温的成型温度下使耐热高线膨胀性材料20热膨胀，起到树脂成型时芯子的作用而将层间空隙23的形状成型。在该成型后下降至常温，从而通过FRP结构体12的线膨胀系数与耐热高线膨胀性材料20的线膨胀系数之差而形成因收缩差而形成的空隙22，容易将耐热高线膨胀性材料20抽出。

图9是具有由两个强化纤维基材14围住的层间空隙23的FRP结构体12的完成后的外观立体图。

参照图9，FRP结构体12具有多层强化纤维基材14、基体树脂16、由强化纤维基材14的层围住的层间空隙23(图9所示的实施方式中为截面形状为梯形的空间)。

FRP结构体12是利用基体树脂16使层积的强化纤维基材14彼此一体化、固化的结构体，是桁材(ストリンガー)、型材等结构材料。需要说明的是，层间空隙23的形状可以成型为各种形状。

接着，利用图10～图13对图9中表示的FRP结构体12的制造方法进行说明。图10是表示在成型用的夹具80上配置了强化纤维基材14及耐热高线膨胀性材料20的状态的图。图11是表示以将耐热高线膨胀性材料20包围的方式从上方配置了强化纤维基材14的状态的图。图12是说明用袋82将强化纤维基材14及耐热高线膨胀性材料20包覆、在袋82与夹具80之间确保了气密性的加热成型时的图。图13是表示在进行了FRP结构体12的成型之后的常温中，将袋82取下的状态的图。

图9中表示的FRP结构体12的制造方法具备如下的步骤：

步骤21：配置强化纤维基材14的工序；

步骤22：在强化纤维基材14的层间配置耐热高线膨胀性材料20的工序；

步骤23：用袋82将强化纤维基材14包覆的工序；

步骤24：将配置有强化纤维基材14的袋82的内部抽成真空的工序；

步骤25：向配置有强化纤维基材14的袋82的内部注入基体树脂16的工序；

步骤26：使强化纤维基材14、耐热高线膨胀性材料20、及基体树脂16上升至高于常温的成型温度而进行FRP结构体的成型的工序；

步骤27：在FRP结构体12成型之后下降至常温的工序。

步骤21：参照图10，在将FRP结构体12成型的情况下，首先在具有规定形状的夹具80上层积配置强化纤维基材14。

步骤22：根据需要在耐热高线膨胀性材料20的表面涂抹脱模剂。然后，在强化纤维基材14的至少一个层间的规定位置配置规定大小的耐热高线膨胀性材料20(参照图10)。之后，以将耐热高线膨胀性材料20包围的方式从上方使强化纤维基材14包覆(参照图11)。

步骤23：参照图12，用密封胶84、袋82等辅助材料将强化纤维基材14、及耐热高线膨胀性材料20包覆，在袋82与夹具80之间确保气密性。需要说明的是，在图7所示的实施方式中，作为辅助材料图示了密封胶84及袋82，但根据需要，可以配置脱模布(ピールプライ)、透气布(ブリーザクロス)、其它的辅助材料。

步骤24：将配置有由夹具80和袋82围住的强化纤维基材14的部位抽成真空，利用大气压对强化纤维基材14施加按压力。

步骤25：向抽成真空的部位注入基体树脂16，使基体树脂16浸渗于强化纤维基材14及强化纤维基材14的层间。

步骤26：在基体树脂16使用热固性物质的情况下，使强化纤维基材14、耐热高线膨胀性材料20、及基体树脂16上升至成型温度，花费规定时间使基体树脂16固化，将强化纤维基材14的层彼此粘接。在强化纤维基材14的层间配置的耐热高线膨胀性材料20因该加热而热膨胀，起到通常的树脂成型时的芯子的作用，在层间空隙23的内面成型为规定形状。加热成型时的固化时间例如为2～3小时。

当在强化纤维基材14的层间配置耐热高线膨胀性材料20而使温度上升时，耐热高线膨胀性材料20热膨胀故而增大了将强化纤维基材14的层从内侧压缩的作用力。进一步地，通过使用肖氏硬度在A20～A70的范围内的耐热高线膨胀性材料20，作为芯子的定形性被保持，并且在其与强化纤维基材14之间，形状容易构成(馴染み)而不会受到阻碍。通过附加将强化纤维基材14彼此压缩的作用力，能够使在具有复杂截面形状的FRP结构体12的成型时容易产生的气孔(气泡)减少，FRP结构体12的品质得以提升。

步骤27：参照图13，当基体树脂16经过规定的固化时间而固化后，将FRP结构体12的温度下降至常温而将FRP结构体成型。在冷却后，通过FRP结构体12的线膨胀系数与耐热高线膨胀性材料20的线膨胀系数之差，在层间空隙23中的FRP结构体12与耐热高线膨胀性材料(中间结构体)20之间形成因收缩差而形成的空隙22。之后，当将袋82取下，将耐热高线膨胀性材料20从强化纤维基材14的层间空隙23抽出时，可得到图9中表示的FRP结构体12。需要说明的是，根据需要，也能够增加如下的修整工序，即，进行将FRP结构体12的一部分切除的加工，将耐热高线膨胀性材料20取出。

作为强化纤维基材14的材料，也可以使用碳纤维、玻璃纤维、芳酰胺纤维、聚对苯撑苯并二噁唑纤维、酚醛纤维、聚乙烯纤维、聚乙烯醇纤维等有机纤维、金属纤维、陶瓷纤维、或这些材料的组合。另外，也可以使用预浸渍材料。

另外，作为基体树脂16，可以使用热塑性树脂或热固性树脂。出于成型性或力学特性方面，当前优选使用热固性树脂。作为热固性树脂，可以使用例如环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基酯树脂、不饱和聚酯树脂、氰酸酯树脂、双马来酰亚胺树脂、苯并噁嗪树脂、其它的树脂，为了进行固化，可添加固化剂、固化促进剂、聚合引发剂、催化剂等。进一步地，也可以使用添加了弹性体、橡胶等的物质。需要说明的是，优选地，在夹具80或袋的强化纤维基材14侧，配置脱模剂或树脂扩散介质。另外，作为热塑性树脂，可以使用例如PPS(聚对苯硫醚)、PEEK(聚醚醚酮)、PEKK(聚醚酮酮)、PEK(聚醚酮)、PI(聚酰亚胺)、PEI(聚醚酰亚胺)、PA(尼龙、聚酰胺)等。

耐热高线膨胀性材料20是根据加热成型时的基体树脂16的固化温度与冷却后的常温之间的温度差而热膨胀及热收缩的材料。以耐热高线膨胀性材料20的线膨胀系数大于FRP结构体12的线膨胀系数的方式来选定耐热高线膨胀性材料20的材料。通过使用具有大线膨胀系数的耐热高线膨胀性材料20，可不在耐热高线膨胀性材料20形成脱模斜度，而容易从强化纤维基材14的层间空隙23将耐热高线膨胀性材料20抽出。需要说明的是，在耐热高线膨胀性材料20中，也可以并用脱模斜度。

为了从FRP结构体12将耐热高线膨胀性材料20抽出，通过FRP结构体12与热收缩后的耐热高线膨胀性材料20之间的收缩差而形成的空隙22的尺寸例如由JIS B 0401规定，优选以成为间隙配合的尺寸公差中e8到c9以上的间隙的方式，选择耐热高线膨胀性材料20的材料。

例如，对图9中表示的由强化纤维基材14围住的层间空隙23的一边的长度(基准尺寸)为5mm的情况进行研究。基准尺寸为5mm的情况下的e8的配合尺寸公差为－25μm～－47μm。

例如，试算在假定FRP结构体12的线膨胀系数△1＝0.2×10^－6(1/℃)、耐热高线膨胀性材料20的线膨胀系数△2＝101×10^－6(1/℃)、加热成型时的温度为180℃、冷却后的常温为15℃、温度差△T＝165℃、耐热高线膨胀性材料20的长度(基准尺寸)L＝5mm的情况下的因收缩差而形成的空隙22的尺寸。

该情况下因收缩差而形成的空隙22的尺寸H为，H＝(△1－△2)×△T×L≒－82μm。该尺寸H形成比基准尺寸的e8的间隙配合尺寸公差(－25～－47μm)宽的间隙。因此，容易进行从成型后的FRP结构体12将耐热高线膨胀性材料20抽出的脱模。

可以使用耐热高线膨胀性材料20的线膨胀系数相对于FRP结构体的线膨胀系数为60×10^－6(1/℃)以上的高线膨胀系数的材料，但优选使用耐热高线膨胀性材料20的线膨胀系数相对于FRP结构体的线膨胀系数为100×10^－6(1/℃)以上的高线膨胀系数的材料。更优选使用150×10^－6(1/℃)以上，更进一步优选使用200×10^－6(1/℃)以上的高线膨胀系数的材料。另外，耐热高线膨胀性材料20的材料需要具备承受图12中表示的加热成型时的基体树脂16的固化温度(根据树脂的物性不同为130～500℃)的耐热性。

另外，在制造FRP结构体12时，在强化纤维基材14内配置耐热高线膨胀性材料20之前，通过在耐热高线膨胀性材料20的表面涂抹脱模剂，可以促进冷却时的耐热高线膨胀性材料20的剥离。

如图12所示，耐热高线膨胀性材料20在加热成型时在FRP结构体12的层间形成规定形状的层间空隙23。因此，优选地，耐热高线膨胀性材料20的硬度在一定程度上硬且形状精度高。需要说明的是，在耐热高线膨胀性材料20的硬度极高的情况下，预测在成型后难以进行抽出脱模。因此，耐热高线膨胀性材料20的肖氏硬度优选在A20～A70的范围内。需要说明的是，通过将形状精度高的材料用作耐热高线膨胀性材料20，能够在将强化纤维基材14彼此接合的部分(图11及图12所示的实施方式中，梯形截面的下底与脚的两处交点部分)上形成规定形状的圆角等，在层间空隙23的内面上成型细微的形状。

作为耐热高线膨胀性材料20的材料，优选使用剥离性优良的硅胶、有机硅树脂。另外，在需要高耐热性的情况下，可以使用氟橡胶。另外，作为中耐热性的材料，可以使用从天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶等材料。另外，在不需要耐热性的情况下，也可以使用聚氨酯橡胶等材料。

在选定耐热高线膨胀性材料20的材料时，优选考虑价格、成型温度、对所使用的脱模剂的耐化学性、通过必要的收缩差而形成的空隙22的尺寸(与FRP结构体12的线膨胀系数之差)等而决定。

对于脱模剂，可以使用氟类化合物或硅类物质。

上述实施方式中，说明了将热固性树脂用作基体树脂16的实施方式，但也可适用于使用了热塑性树脂的FRP结构体12。

通过将耐热高线膨胀性材料20用作将FRP结构体12的层间空隙23成型的芯子，能够将截面面积小的层间空隙23或截面形状复杂的层架空隙23以低价成型。

[第四实施方式]

在上述的第三实施方式中，对使用了强化纤维基材14的FRP结构体12进行了说明。与此相对，在第四实施方式中，对使用了预浸渍材料14P的FRP结构体12P进行说明。

图14是具有由两个预浸渍材料14P围住的层间空隙23的FRP结构体12P的完成后的外观立体图。

参照图14，FRP结构体12P具有多个预浸渍材料14P、耐热高线膨胀性材料20、由预浸渍材料14P围住的层间空隙23。

FRP结构体12P是使层积的预浸渍材料14P固化的结构体，是桁材、型材等结构材料。

接着，利用图15～图18，对图14中表示的FRP结构体12P的制造方法进行说明。图15是表示在成型用的夹具80上配置了预浸渍材料14P及耐热高线膨胀性材料20的状态的图。图16是表示以将耐热高线膨胀性材料20包围的方式从上方配置了预浸渍材料14P的状态的图。图17是说明用袋82将多个预浸渍材料14P及耐热高线膨胀性材料20包覆，在袋82与夹具80之间确保了气密性的加热成型时的图。图18是表示在进行了FRP结构体12P的成型之后的常温中，将袋82取下的状态的图。

图14中表示的FRP结构体12P的制造方法具备如下的步骤：

步骤31：配置多个预浸渍材料14P的工序；

步骤32：在多个预浸渍材料14P的层间配置耐热高线膨胀性材料20的工序；

步骤33：用袋82将多个预浸渍材料14P包覆的工序；

步骤34：将配置有多个预浸渍材料14P的袋82的内部抽成真空的工序；

步骤35：使多个预浸渍材料14P、耐热高线膨胀性材料20上升至高于常温的成型温度而进行FRP结构体的成型的工序；

步骤36：在FRP结构体成型之后下降至常温的工序。

步骤31：参照图15，在将FRP结构体12P成型的情况下，首先在具有规定形状的夹具80上层积配置预浸渍材料14P。

步骤32：根据需要在耐热高线膨胀性材料20的表面涂抹脱模剂。然后，在预浸渍材料14P的层间的规定位置配置规定大小的耐热高线膨胀性材料20(参照图15)。之后，以将耐热高线膨胀性材料20包围的方式从上方使预浸渍材料14P包覆(参照图16)。

步骤33：参照图17，用密封胶84、袋82等辅助材料将预浸渍材料14P、及耐热高线膨胀性材料20包覆，在袋82与夹具80之间确保气密性。需要说明的是，在图7所示的实施方式中，作为辅助材料图示了密封胶84、及袋82，但根据需要，可以配置脱模布(ピールプライ)、透气布(ブリーザクロス)、其它的辅助材料。

步骤34：将配置了由夹具80和袋82围住的预浸渍材料14P的部位抽成真空，利用大气压对预浸渍材料14P施加按压力。

步骤35：使预浸渍材料14P、及耐热高线膨胀性材料20上升至成型温度，花费规定时间使基体树脂固化。在预浸渍材料14P的层间配置的耐热高线膨胀性材料20因该加热而热膨胀，起到芯子的作用，在层间空隙23的内面形成规定形状。

当在预浸渍材料14P的层间配置耐热高线膨胀性材料20而使温度上升时，耐热高线膨胀性材料20热膨胀故而将预浸渍材料14P的层压缩的作用力增大。

步骤36：参照图18，当经过规定的固化时间而基体树脂固化后，将FRP结构体12P的温度下降至常温。在冷却后，通过FRP结构体12P的线膨胀系数与耐热高线膨胀性材料20的线膨胀系数之差，在层间空隙23中的FRP结构体12P与耐热高线膨胀性材料20之间形成有因收缩差而形成的空隙22。之后，当将袋82取下，将耐热高线膨胀性材料20从预浸渍材料14P的层间空隙23抽出时，可得到图14中表示的FRP结构体12P。

耐热高线膨胀性材料20、脱模剂、夹具80、袋82等可以使用上述第三实施方式中使用的材料。

[第五实施方式]

在上述的第三实施方式中，对存在一处层间空隙23的FRP结构体12的成型进行了说明。与此相对，在第五实施方式中，对存在有多个层间空隙23的FRP结构体13进行说明。

图19是在由强化纤维基材14围住的层间形成了多个层间空隙23的FRP结构体13的完成后的侧视图。以往，在将图19中表示的那样的波纹夹层结构的结构材料成型时需要大量工序，或需要使用分体模等高价的工具。

以下，利用图20及图21对图19中表示的FRP结构体13的制造方法进行说明。

图20是在下侧的夹具80C及上侧的夹具80D之间配置了强化纤维基材14、14A、14B、14C及耐热高线膨胀性材料20A、20B的加热成型时的说明图。图21是表示在进行了FRP结构体13的成型之后的常温中，将下侧的夹具80C、上侧的夹具80D、及袋取下的状态的图。

图19中表示的FRP结构体13的制造方法具备如下的工序：

步骤S41：配置强化纤维基材14A、14B、14C的工序；

步骤S42：用袋包覆，将袋内抽成真空的工序；

步骤S43：进行基体树脂16的浸渗及成型温度下的FRP结构体13的成型的工序；

步骤S44：在FRP结构体13成型后下降至常温的脱模工序。

步骤S41：在将具有多个层间空隙23的FRP结构体13成型的情况下，如图20所示，在具有规定形状的夹具80C上层积配置强化纤维基材14A。然后，在强化纤维基材14A上的隔开规定的间隔的位置配置多个耐热高线膨胀性材料20A。之后，从耐热高线膨胀性材料20A之上使强化纤维基材14B包覆而配置成波形。之后，在波形配置的强化纤维基材14B的谷部配置耐热高线膨胀性材料20B。之后，在耐热高线膨胀性材料20B及强化纤维基材14B上配置强化纤维基材14C。然后，在强化纤维基材14C的上部配置夹具80D。根据需要，在耐热高线膨胀性材料20A、20B的表面涂抹脱模剂。

步骤S42：之后，用袋(未图示)将强化纤维基材14A、14B、14C、耐热高线膨胀性材料(中间结构体)20A、20B、夹具80C、80D包覆，确保气密性。然后，将袋的内部抽成真空，利用大气压向强化纤维基材14施加按压力。

步骤S43：之后，向抽成真空的部位注入基体树脂16，使基体树脂16浸渗于强化纤维基材14A、14B、14C。在将热固性物质用作基体树脂16的情况下，使强化纤维基材14A、14B、14C、耐热高线膨胀性材料20A、20B、及基体树脂16上升至成型温度，花费规定时间使基体树脂16固化，将强化纤维基材14A、14B、14C彼此一体化。在强化纤维基材14A、14B、14C的层间配置的耐热高线膨胀性材料20A、20B因该加热而热膨胀，起到芯子的作用，并将层间空隙23(参照图19、12)的内面的形状成型。

步骤S44：参照图21，在经过规定的固化时间而基体树脂16固化后，将FRP结构体13的温度下降至常温。于是，通过FRP结构体13的线膨胀系数与耐热高线膨胀性材料20A、20B的线膨胀系数之差，在层间空隙23中的FRP结构体13与耐热高线膨胀性材料20A、20B之间形成有因收缩差而形成的空隙22。之后，当将袋及夹具80C、80D取下，将耐热高线膨胀性材料20A、20B从强化纤维基材14A、14B、14C的层间空隙23抽出时，可得到图19中表示的FRP结构体13。

如图20所示，在加热成型时，耐热高线膨胀性材料20A、20B热膨胀而体积增大，故而耐热高线膨胀性材料20A、20B起到在FRP结构体13的层间形成规定形状的层间空隙23的芯子的作用。

在冷却后，如图21所示，耐热高线膨胀性材料20A、20B热收缩而体积减小(需要说明的是，在图21中，为了便于说明，将耐热高线膨胀性材料20A、20B的热收缩夸张地表示)。于是，在FRP结构体13的层间形成的规定形状与热收缩后的耐热高线膨胀性材料20A、20B之间产生因收缩差而形成的空隙22。通过产生因该收缩差而形成的空隙22，容易进行将起到芯子的作用的耐热高线膨胀性材料20A、20B从FRP结构体13的层间空隙23抽出的脱模。

可以使用耐热高线膨胀性材料(中间结构体)20A、20B的线膨胀系数相对于FRP结构体13的线膨胀系数为60×10^－6(1/℃)以上的高线膨胀系数的材料，但优选使用耐热高线膨胀性材料20A、20B的线膨胀系数相对于FRP结构体13的线膨胀系数为100×10^－6(1/℃)以上的高线膨胀系数的材料。更优选使用150×10^－6(1/℃)以上，更进一步优选使用200×10^－6(1/℃)以上的高线膨胀系数的材料。

耐热高线膨胀性材料20A、20B的材料所要求的物性与第三实施方式中说明的耐热高线膨胀性材料20相同。另外，在耐热高线膨胀性材料20A、20B的表面涂抹的脱模剂所要求的物性也与第三实施方式中说明的脱模剂相同。

通过将耐热高线膨胀性材料20A、20B用作将FRP结构体13的层间空隙23成型的芯子，能够将具有截面面积小的许多层间空隙23、或截面形状复杂的许多层间空隙的FRP结构体13以低价成型。

[第六实施方式]

在上述的第五实施方式中，对使用了强化纤维基材14的FRP结构体13进行了说明。与此相对，在第六实施方式中，对使用了预浸渍材料14P的FRP结构体13P进行说明。

图22是在由预浸渍材料14P(预浸渍材料14Q、14R、14S)围住的层间形成了多个层间空隙23的FRP结构体13P的完成后的侧视图。

以下，利用图23及图24对图22中表示的FRP结构体13P的制造方法进行说明。

图23是在下侧的夹具80C及上侧的夹具80D之间配置了预浸渍材料14Q、14R、14S及耐热高线膨胀性材料20的加热成型时的说明图。图24是表示在进行了FRP结构体13P的成型之后的常温中，将下侧的夹具80C、上侧的夹具80D、及袋取下的状态的图。

图22中表示的FRP结构体13P的制造方法具备如下的工序：

步骤S51：配置预浸渍材料14P、14Q、14R、14S的工序；

步骤S52：进行成型温度下的FRP结构体13P的成型的工序；

步骤S53：在FRP结构体13P成型后下降至常温的脱模工序。

步骤S51：在将具有多个层间空隙23的FRP结构体13P成型的情况下，如图23所示，在具有规定形状的夹具80C上层积配置预浸渍材料14Q。然后，在预浸渍材料14Q上的隔开规定间隔的位置配置多个耐热高线膨胀性材料20A。之后，从耐热高线膨胀性材料(中间结构体)20A之上使预浸渍材料14R包覆而配置成波形。之后，在波形配置的预浸渍材料14R的谷部配置耐热高线膨胀性材料20B。之后，在耐热高线膨胀性材料(中间结构体)20B及预浸渍材料14R上配置预浸渍材料14S。然后，在预浸渍材料14S的上部配置夹具80D。根据需要，在耐热高线膨胀性材料20A、20B的表面涂抹脱模剂。在预浸渍材料14Q、14R、14S彼此的接合面上，可以根据需要配置粘接剂。

之后，用袋(未图示)将预浸渍材料14Q、14R、14S、耐热高线膨胀性材料(中间结构体)20A、20B、夹具80C、80D包覆，确保气密性。然后，将袋的内部抽成真空，利用大气压向预浸渍材料14Q、14R、14S施加按压力。

步骤S52：之后，使预浸渍材料14Q、14R、14S、耐热高线膨胀性材料20A、20B上升至成型温度，花费规定时间使固化剂固化，将预浸渍材料14Q、14R、14S彼此粘接。在预浸渍材料14Q、14R、14S的层间配置的耐热高线膨胀性材料20A、20B因该加热而热膨胀，起到芯子的作用，并将层间空隙23(参照图22、23)的内面的形状成型。

步骤S53：参照图24，当经过规定的固化时间而预浸渍材料14Q、14R、14S固化后，将FRP结构体13P的温度下降至常温。于是，通过FRP结构体13P的线膨胀系数与耐热高线膨胀性材料20A、20B的线膨胀系数之差，在层间空隙23中的FRP结构体13P与耐热高线膨胀性材料20A、20B之间形成有因收缩差而形成的空隙22。之后，当将袋及夹具80C、80D取下，将耐热高线膨胀性材料20A、20B从预浸渍材料14Q、14R、14S的层间空隙23抽出时，可得到图22中表示的FRP结构体13P。

如图23所示，在加热成型时，耐热高线膨胀性材料20A、20B热膨胀而体积增大，故而耐热高线膨胀性材料20A、20B起到在FRP结构体13P的层间形成规定形状的层间空隙23的芯子的作用。

在冷却后，如图24所示，耐热高线膨胀性材料20A、20B热收缩而体积减小(需要说明的是，在图24中，为了便于说明，将耐热高线膨胀性材料20A、20B的热收缩夸张地表示)。于是，在FRP结构体13P的层间形成的规定形状与热收缩后的耐热高线膨胀性材料20A、20B之间产生因收缩差而形成的空隙22，从而容易进行将起到芯子的作用的耐热高线膨胀性材料20A、20B从FRP结构体13的层间空隙23抽出的脱模。

耐热高线膨胀性材料20、脱模剂、耐热高线膨胀性材料20、夹具80、袋82等可以使用上述第五实施方式中使用的材料。

(现有的FRP结构体12C的制造方法)

在此，利用图25～图31对现有的FRP结构体12C的制造方法进行说明。图25是说明分别组合FRP中间结构体12A、12B而成型的现有的FRP结构体12C的侧视图。图26A、图26B是说明在将现有的FRP中间结构体12A、12B成型时所使用的下侧的夹具80C、80A的夹具准备工序的侧视图。图27A、图27B是说明在下侧的夹具80C、80A的上部层积配置预浸渍材料14P的现有的层积工序的侧视图。

图28A、图28B是说明在层积了预浸渍材料14P的上部设置上侧的夹具80D、80B的现有的夹具设置工序的侧视图。图29A、图29B是说明使预浸渍材料14P在炉内固化的现有的固化工序的侧视图。图30A是说明从FRP中间结构体12B将夹具80C、80D取下的现有的脱模工序的侧视图。图30B是说明从FRP中间结构体12A将夹具80A、80B取下的现有的脱模工序的侧视图。图31是说明现有的通过粘接将FRP中间结构体12A及12B接合的粘接工序的图。

参照图26A、图26B中表示的现有的夹具准备工序，对FRP中间结构体12B、12A的每一个分别准备下侧夹具80C、80A(模具、FRP结构体夹具等)。

之后，参照图27A、图27B中表示的现有的层积工序，在下侧的夹具80C、80A上分别层积配置预浸渍材料14P。

之后，参照图28A、图28B中表示的现有的夹具设置工序，在预浸渍材料14P的上部分别设置上侧的夹具80D、80B(模具、FRP结构体夹具等)。然后，分别用袋(未图示)将夹具80A～夹具80D及预浸渍材料14P包覆。

之后，参照图29A、图29B中表示的现有的固化工序，进行如下的固化处理(高压釜成型)，即，在炉内使预浸渍材料14P上升至高于常温的成型温度而使预浸渍材料14P固化。

当预浸渍材料14P固化后，将FRP中间结构体12A、12B的温度下降至常温，将袋取下。之后，如图30A、图30B的现有的脱模工序所示，当将夹具80A～夹具80D取下进行脱模时，可得到FRP中间结构体12A、12B。

之后，参照图31，使FRP中间结构体12A、12B彼此组合而进行粘接。当粘接剂固化时，完成了图25中表示的FRP结构体12C。

如上所述，在制造具有层间空隙23的FRP结构体12C的情况下，以往需要暂且将FRP中间结构体12A、12B成型。另外，也可以不将FRP中间结构体12A、12B成型而使用分体式的芯子进行一次成型，但分体模的结构复杂，维护也需要工时，所以对于具有层间空隙23的FRP结构体12C的制造而言需要高成本。

如第三至第六实施方式所示，通过将耐热高线膨胀性材料20用作将FRP结构体12、13的层间空隙23成型的芯子，能够将截面面积小的层间空隙23或截面形状复杂的层间空隙23以低价成型。

以上，参照实施方式对本发明的人工缺陷材料及FRP结构体的制造方法进行了说明，但本发明的人工缺陷材料及FRP结构体的制造方法不限于上述实施方式。可对上述实施方式进行各种变更。可将上述一实施方式中记载的事项与上述另一实施方式中记载的事项组合。

另外，使用本发明的FRP结构体的制造方法而成型的FRP结构体可用于车辆、船舶、航空器、或建筑部件等各种领域。本发明的人工缺陷材料及FRP结构体的制造方法优选适用于如下的情况，即，组合两个以上的强化纤维基材，将具有封闭空间的复杂的最终形状成型。另外，本发明的人工缺陷材料及FRP结构体的制造方法能够用于RFI(树脂膜渗透成型法)、RTM(树脂传递模塑成型法)、VaRTM(真空辅助树脂传递模塑法)、高压釜成型等其它的FRP结构体的成型。