2019 Fiscal Year Research-status Report
界面相互作用と物性の相関に基づくナノコンポジットの高機能化に向けた設計指針の構築
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19K05047
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
渡邉 亮太 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (50736832)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 高分子複合材料 / 界面 / 相互作用 / 密着性 / 顕微赤外分光法 / 二次元相関解析 / 構造-機能相関 / in-situ測定 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高分子と無機フィラーからなる複合材料の物性に関わる支配要因である異種の化学構造を解析するための新規手法の開発を行う。さらに、複合材料に対し、熱的、および、力学的な摂動を与えた時の界面構造の変化をリアルタイムに計測することで、界面の密着の程度に関する評価手法として発展させる。「界面構造や密着性」と「物性」の相関を解明することで、要求性能 (高強度・高靭性・高耐久性) の達成に向けた普遍的な複合材料 (界面構造) 設計指針を構築する。
評価において必要不可欠となる、界面相互作用や密着の程度が異なるように設計したモデル複合材料を新たに作製した。一方で、顕微赤外分光法によるスペクトルの取得、および、二次元相関解析によるデータマイニングを組み合わせた手法を構築した。作製したモデル材料を対象として、当該評価手法を適用することで、複合材料の界面相互作用に由来する特異的なスペクトル変化に関する情報を取得すると同時に、相互作用を形成している領域を可視化することに成功した。
本評価手法が相互作用解析において有用な方法であることを実証できたものの、常温常圧の環境下での静的な構造解析では、物性に影響を与える界面密着の程度に関する情報が限られてしまうことが課題である。
今後は、構築した界面構造解析技術を、プログラム昇温、および、延伸変形を加えた際のin situ構造解析技術として発展させ、界面の密着状態に関する知見が得られる手法としての確立を目指す。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
高分子複合材料の異種相界面構造の新規解析手法の開発に成功しており、当初の予定通り研究が進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
顕微赤外分光装置に装着可能な、高温加熱透過セル、および、延伸ステージを活用した、in situ構造解析を実施することで、界面の密着状態の評価手法へと発展させる。
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| Causes of Carryover |
装置の購入費が少なく済んだため。試薬等の消耗品代として使用予定。
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