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2013 Fiscal Year Annual Research Report

カーボンナノチューブ析出炭素繊維強化複合材料の開発

Research Project

Project/Area Number 22360282
Research InstitutionNational Institute for Materials Science

Principal Investigator

内藤 公喜  独立行政法人物質・材料研究機構, 複合材料グループ, 主幹研究員 (70421394)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田中 義久  独立行政法人物質・材料研究機構, 複合材料グループ, 主幹研究員 (60343844)
Project Period (FY) 2010-04-01 – 2014-03-31
Keywords炭素繊維 / カーボンナノチューブ / 引張特性 / せん断特性 / はく離特性 / 気相法 / 液相法 / 信頼性
Research Abstract

昨年度、カーボンナノチューブ析出炭素単繊維とエポキシ樹脂を用いてせん断強度試験(マイクロボンド試験)を実施し、気相法および液相法(0.1Mの触媒濃度のみ)による触媒導入では、未析出の試験片と比べて、カーボンナノチューブ析出炭素単繊維のせん断強度(界面せん断強度)の向上が見られた。また、両試験片の走査型電子顕微鏡を用いた破面観察により、未析出の試験片では繊維表面に樹脂がほとんど付着していない界面破壊の様相を呈しているのに対して、気相法および液相法によるカーボンナノチューブ析出炭素単繊維では破壊開始点近傍で繊維表面に樹脂が付着する凝集破壊の様相を呈していることがわかった。本年度は、最終年度であり、各研究成果をまとめた。また、ナノ-ミクロン階層型CFRPの作製を実施し、CFRPとしての評価を実施した。
1)気相法および液相法(0.1Mの触媒濃度のみ)による触媒導入では、未析出の試験片と比べて、カーボンナノチューブ析出CFRPでの平均引張強度の向上は見られないが、強度バラツキは低減された。試験数量が少なく、研究成果として報告するためには、確認が必要である。
2)気相法および液相法(0.1Mの触媒濃度のみ)による触媒導入では、未析出の試験片と比べて、カーボンナノチューブ析出CFRPでのせん断強度の向上が確認された。試験数量が少なく、研究成果として報告するためには、確認が必要である。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (18 results)

All 2014 2013

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Effect of strain rate on tensile properties of carbon fiber epoxy-impregnated bundle composite2014

    • Author(s)
      Naito K.
    • Journal Title

      Journal of Materials Engineering and Performance

      Volume: 23 Pages: 708-714

    • DOI

      10.1007/s11665-013-0823-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The effect of high-temperature vapor deposition polymerization of polyimide coating on tensile properties of polyacrylonitrile- and pitch-based carbon fibers2013

    • Author(s)
      Naito K.
    • Journal Title

      Journal of Materials Science

      Volume: 48 Pages: 6056-6064

    • DOI

      10.1007/s10853-013-7402-x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Increasing the interfacial strength in carbon fiber/polypropylene composites by growing CNTs on the fibers2013

    • Author(s)
      Yumitori S., Arao Y., Tanaka T., Naito K., Tanaka K., Katayama T.
    • Journal Title

      Computational Methods and Experimental Measurements XVI

      Volume: 55 Pages: 275-284

    • DOI

      10.2495/CMEM130221

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tensile properties of polyacrylonitrile- and pitch-based hybrid carbon fiber/polyimide composites with some nanoparticles in the matrix2013

    • Author(s)
      Naito K.
    • Journal Title

      Journal of Materials Science

      Volume: 48 Pages: 4163-4176

    • DOI

      10.1007/s10853-013-7229-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tensile properties and weibull modulus of some high-performance polymeric fibers2013

    • Author(s)
      Naito K.
    • Journal Title

      Journal of Applied Polymer Science

      Volume: 128 Pages: 1185-1192

    • DOI

      10.1002/APP.38420

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 複合材料における界面制御2014

    • Author(s)
      内藤公喜
    • Organizer
      Symposium on Hybrid Materials Architecture-ハイブリッド材料の三次元造形造質に向けて-
    • Place of Presentation
      物質・材料研究機構
    • Year and Date
      20140203-20140203
  • [Presentation] 炭素繊維とポリイミドの密着性・含浸性と引張特性2013

    • Author(s)
      内藤公喜
    • Organizer
      CFRPにおける樹脂と炭素繊維の含浸性向上技術セミナー
    • Place of Presentation
      ゆうぽうと 5F はまゆう
    • Year and Date
      20131121-20131121
    • Invited
  • [Presentation] 積層CFRPの界面に及ぼす熱膨張異方性の影響2013

    • Author(s)
      田中義久,内藤公喜,岸本哲
    • Organizer
      M&M2013 材料力学カンファレンス
    • Place of Presentation
      岐阜大学
    • Year and Date
      20131011-20131014
  • [Presentation] Thermal deformation inhomogeneity of hierarchical microstructure composite materials2013

    • Author(s)
      Y. Tanaka, K. Naito, S. Kishimoto
    • Organizer
      International Symposia on Micro and Nano Technology (ISMNT)
    • Place of Presentation
      China
    • Year and Date
      20131008-20131012
  • [Presentation] カーボンナノチューブ析出炭素繊維とその複合材料の力学および機能特性2013

    • Author(s)
      内藤公喜
    • Organizer
      第2回先端複合材料研究センターコロキウム
    • Place of Presentation
      同志社大学
    • Year and Date
      20131004-20131004
    • Invited
  • [Presentation] Tensile properties of carbon nanotubes grafted polyacrylonitrile-based carbon fibers2013

    • Author(s)
      K. Naito, Y. Inoue, H. Fukuda
    • Organizer
      International Conference on Diamond and Carbon Materials 2013
    • Place of Presentation
      Italy
    • Year and Date
      20130902-20130905
  • [Presentation] 連続炭素繊維の特性と破壊挙動2013

    • Author(s)
      内藤公喜
    • Organizer
      CFRP(炭素複合材料)の含浸性向上技術セミナー
    • Place of Presentation
      北とぴあ 9F 901会議室
    • Year and Date
      20130827-20130827
    • Invited
  • [Presentation] Tensile Properties of PAN- and Pitch-based Hybrid Carbon Fiber Reinforced Epoxy Matrix Composites2013

    • Author(s)
      K. Naito
    • Organizer
      19th International Conference on Composite Materials (ICCM19)
    • Place of Presentation
      Canada
    • Year and Date
      20130728-20130802
  • [Presentation] Measurement of thermal deformation in CFRP laminate at different scales2013

    • Author(s)
      Y. Tanaka, K. Naito, S. Kishimoto, Y. Kagawa
    • Organizer
      19th International Conference on Composite Materials (ICCM19)
    • Place of Presentation
      Canada
    • Year and Date
      20130728-20130802
  • [Presentation] Increasing the interfacial strength in carbon fiber/polypropylene composites by growing CNTs on the fibers2013

    • Author(s)
      S. Yumitori, Y. Arao, T. Tanaka, K. Naito, K. Tanaka, T. Katayama
    • Organizer
      16th International Conference on Computational Methods and Experimental Measurements (CMEM 2013)
    • Place of Presentation
      Spain
    • Year and Date
      20130702-20130704
  • [Presentation] 繊維強化型高分子系ハイブリッド材料を用いた構造物の補強2013

    • Author(s)
      内藤公喜
    • Organizer
      第2回 新日鐵住金-NIMS 若手研究者交流会
    • Place of Presentation
      物質・材料研究機構
    • Year and Date
      20130527-20130527
  • [Presentation] 繊維強化型高分子系ハイブリッド材料を用いた構造物の補強と容易な損傷検出の可能性について2013

    • Author(s)
      内藤公喜
    • Organizer
      NIMS-PWRI 第1回技術交流会
    • Place of Presentation
      物質・材料研究機構
    • Year and Date
      20130510-20130510
  • [Presentation] ポリマーコーティングおよびカーボンナノチューブ析出による炭素繊維の表面改質と繊維およびその複合材料特性の向上効果2013

    • Author(s)
      内藤公喜
    • Organizer
      CFRPの特性向上に向けた繊維表面処理および含浸性改善技術セミナー
    • Place of Presentation
      きゅりあん 5F 第4講習室
    • Year and Date
      20130423-20130423
    • Invited

URL: 

Published: 2015-05-28  

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