新しい熱硬化性ポリイミドを適用した繊維強化複合材料の研究

• Project/Area Number: 04F04509
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 外国
• Research Field: Composite materials/Physical properties
• Research Institution: Japan Aerospace Exploration Agency
• Principal Investigator: 小笠原 俊夫 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 総合技術研究本部・先進複合材評価技術開発センター, 主任研究員
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): KEJIAN WANG 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 総合技術研究本部・先進複合材評価技術開発センター, 外国人特別研究員
• Project Period (FY): 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2004: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: ポリイミド樹脂 / 複合材料 / レオロジー / 液状樹脂注入成形

Research Abstract

JAXA総合技術研究本部では、旧宇宙科学研究所で発明された新規付加型ポリイミド樹脂(TriA-PI樹脂)を用いた炭素繊維複合材料の研究開発を継続して実施している。従来はプリプレグ成形という方法による複合材料のプロセスに関する研究を進めてきたが、本研究では新たに液状樹脂注入成形法(リキッドモールディング法)という新しい方法による炭素繊維複合材料のプロセス技術に関する基礎的な研究を行うことを目的とする。
本年度に実施した研究課題を以下に総括する。
1、溶融樹脂のレオロジー特性/硬化特性の評価
溶融粘弾性測定装置を用いて、溶融樹脂のレオロジー特性データを取得した。また、示差走査熱量分析により、熱硬化過程における発熱データを取得し、熱硬化の反応速度解析を行った。得られた結果をもとに、ポリイミド樹脂の溶融/硬化特性に関する数学モデルを構築した。また、このモデルによる予測結果は、実験結果と良く一致することを確認した。
更に、液状樹脂注入成形における成形条件を、上記の樹脂溶融/硬化モデルを用いて検討した。
2、溶融樹脂の繊維織物への浸透性および圧送特性の評価
ホットプレスおよび樹脂圧送装置を用いて、繊維織物への浸透性や圧送特性データを取得した。また、実際に繊維強化複合材料を試作した。また、試作した複合材料の基本的な力学特性を測定した。