2015 Fiscal Year Annual Research Report
自己修復能を材料に付与する次世代インテリジェントマイクロカプセルの創製と応用展開
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24360322
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
吉田 昌弘 鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (50315397)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
武井 孝行 鹿児島大学, 理工学域工学系, 准教授 (90468059)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 自己修復 / マイクロカプセル / カプセル化修復材 / インテリジェント材料 / コア-シェル構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ポリマー系材料は、構造深部に亀裂（マイクロクラック）を受けやすく、検知と修復が困難である。一度亀裂を生じると材料の構造全体が大きく損傷してしまう。本研究課題は、この問題に対応している。ここで新規に開発するポリマー系材料（複合材料）は、(1) 材料製品の生産に典型的に用いられるポリマーマトリクス(樹脂基材)に修復材（反応性モノマー）を含むマイクロカプセルと触媒を混合して作られ、(2) 材料に亀裂が生じた場合、その亀裂がカプセル膜を破壊してからモノマーがカプセル内から流出が起こり、(3) その流出したモノマーがクラック表面に露出した触媒にふれると重合反応が進行により亀裂は自己修復し、(4) いったん修復すると亀裂を生じた材料は元の強度を取り戻す特徴を有する。本研究開発は、マイクロカプセルを導入した自己修復機能を有する新しい複合材料の開発を目的としている。
前年度までにデータ蓄積した修復材を内包するマイクロカプセルを導入したものからなる種々のモデル試験片（マイクロカプセルの試験片中への分散状態、マイクロカプセル・触媒・エポキシ樹脂との配合割合を考慮したもの）を利用した。自己修復機能を付与した複合材料の修復効率を求める方法としてテーパ型二重カンチレバービーム（TDCB）破壊試験を適用した。具体的には、調製した修復材入りマイクロカプセルと触媒を複合材料中に分散させたTDCB試験片を作成し、TDCB破壊試験を行い、修復前と修復後の複合材料の荷重を測定して自己修復効率を定量化した。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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