2010 Fiscal Year Annual Research Report
カーボンナノチューブ・ファイバ分散ポリマーの強度・機能特性解明と知的設計・評価
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10J04780
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
黒沼 遊 東北大学, 大学院・工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Keywords | メゾ材料力学 / 有限要素解析 / 材料試験 / 高分子系複合材料 / カーボンナノチューブ / 破壊 / 電気伝導 / 構造・機能デバイス |
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| Research Abstract |
本研究は,カーボンナノチューブ(CNT)・カーボンナノファイバ(CNF)分散ポリマー(バルク,フィルム)の強度・機能特性を理論・実験両面から解明するものである.また,上記理論的・実験的研究に基づき,CNT・CNFを利用した知的材料・構造システムの信頼性・耐久性向上を目指した設計・評価指針を提供することも目的の一つである.得られた成果を要約すると以下の通りである.
1.多層CNT分散ポリカーボネートコンポジットの圧縮試験及び分子構造力学・連続体力学を併用したマルチスケール数値シミュレーションを行い,圧縮特性について検討中である.2.(1)き裂を有する多層CNT分散ポリカーボネートコンポジットの室温・液体窒素温度(77K)における引張試験を行い,電気抵抗を同時測定して,き裂進展との関係を解明した.また,コンポジットの電気抵抗変化に関する簡便モデルを提案・応用し,J積分の弾塑性有限要素解析・評価を行って,実験結果に理論的検討を加えた.(2)き裂を有する多層CNT分散ポリカーボネートコンポジットの室温・77Kにおける疲労き裂進展試験及び弾塑性有限要素解析を行い疲労き裂進展速度-J積分範囲の温度依存性を検討中である.3.(1)多層CNT分散ポリカーボネートコンポジットの電気伝導特性に関する理論的・実験的研究を行い,電気伝導率に及ぼすマイクロ・ナノ構造の影響を検討中である.(2)引張を受ける多層CNT分散ポリカーボネートコンポジットの電気抵抗変化によるひずみ検知について検討を進めている.
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