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界面テイラリングによる機能性複合材料の創製

研究課題

研究課題/領域番号 10045052
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 複合材料・物性
研究機関湘南工科大学

研究代表者

谷本 敏夫  湘南工科大学, 工学部, 教授 (90179854)

研究分担者 森井 享 (森井 亨)  湘南工科大学, 工学部, 講師 (50230090)
幾田 信生  湘南工科大学, 工学部, 教授 (30277941)
KARGERーKOCSI J.  Kaiserslautem大学, 教授
HAUPERT F.  Kaiserslautem大学, 研究助手
FRIEDRICH K  Kaiserslautem大学, 教授
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
2000年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1999年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1998年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワード繊維強化複合材料 / 界面テイラリング / 制振材料 / CFRP / CMC / インターリーフ / アルミナ / 破壊靭性 / 繊維表面処理 / 粒子分散 / 振動減衰 / 高分子複合材料 / 疲労特性 / 引張特性 / セラミック複合材料 / 機能性材料 / 界面 / 表面処理 / マイクロメカニクス / モフォロジ / 磨耗 / 振動
研究概要

(1)インターリーフによるCFRP積層材の界面テイラリング:積層界面にインターリーフ・フィルムを挿入した積層材を作製することにより複合材料の界面のテイラリングを行ない、静強度特性および耐疲労性の改善を試みた。CFRPには高強度炭素繊維/エポキシプリプレグを、インターリーフ材にはポリエチレンフィルムおよびポリイミドフィルムの2種類を用いた。はく離が発生する層間にインターリーフ材を挿入することにより、はく離損傷が抑制され、強度特性が改善されることが明らかになった。フィルム形状および挿入面積の最適化設計により弾性率の低下も抑制・制御できた。
(2)インターリーフ挿入による制振性FRPの創出:インターリーフ挿入によるCFRPの振動減衰特性の改善のための研究を実施した。積層界面にインターリーフ材を挿入することにより、CFRPが振動を受けるとき、振動エネルギーをフィルムのずり変形によって熱エネルギーに変換して吸収することによって高い振動減衰特性(損失係数で、従来のCFRPに比べ、5〜50倍)を得ることができることが明らかになった。このインターリーフCFRPは、幅広い応用分野の制振構造材料として将来有望である。
(3)プリプレグによる長繊維強化セラミックスの新規成形法の開発:Si-Ti-C-O連続繊維にアルミナ/ホウケイ酸ガラス混入のスラリーを含浸させたグリーンシートを作製し、これを積層し常圧成形する長繊維強化セラミック複合材(CMC)の新しい成形プロセスを確立した。スラリー作製時にSiO_2-B_2O_3系ガラス加えることにより、Al_2O_3の焼成温度を下げ、CMC焼成時の繊維の熱劣化を防止すると同時に、繊維/マトリックス界面特性のテイラリングが可能となった。本成形法によって作製されたCMCは、強度特性、破壊靭性、再現性、信頼性、さらには生産性においても優れており、将来性が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (94件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (94件)

  • [文献書誌] A.Radtke: "Passive Vibration Damping of Composites by a Combination of Tough Interleaves and Resistively Shunted Piezoelectric Ceramics"Advanced Composites Letters. 7、NO、2. 53-59 (1998)

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  • [文献書誌] T.Tanimoto: "Improving the Fatigue Resistance of Carbon/Epoxy Laminates with Dispersed-Particle Interlayers"Acta Materialia. 46、NO、7. 2455-2460 (1998)

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  • [文献書誌] J.S.Moya: "Elastic Modulus in Rigid Al_2O_3/Zro_3 Ceramic Laminates"Scripta Materialia. 46、NO、7. 1095-1103 (1998)

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  • [文献書誌] I.Kimpara: "Comparative Assessment of Numerical Analysis Capabilities for Interfacial stresses of Laminated Composites"Proceedings of the 7th International Conference on Composite Interfaces (ICCI-7). 214-215 (1998)

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  • [文献書誌] T.Tanimoto: "Mechanical Properties of Biomimetic CFRP Laminates"Proceedings of the 8th Japan-US Conference on Composite Materials. 780-789 (1998)

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  • [文献書誌] T.Tanimoto: "A New Fabrication Method for Continuous Fiber CMCs and its Mechanical Properties"Proceedings of the 2nd Japan-China Conference on Composite Materials. 41-43 (1998)

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  • [文献書誌] T.Tanimoto: "Enhanced Fatigue Resistance in Carbon/Epoxy Laminates by Use of Interleaf Layers"Proceedings of the 12th International Conference on Composite Materials (ICCM-12). (1997)

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  • [文献書誌] T.Tanimoto: "Fabrication of Long Fiber Sic/sic Composite Laminates Using Preimpregnated Sheets"Proceedings of the 6th Japan International SAMDE Symposium & Exhibition (JISSE-6). 1233-1236 (1999)

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  • [文献書誌] T.Tanimoto: "CAI Performance of Biomimetic CFRP Laminates"Proceedings of the 6th Japan International SAMPE-Symposium & Exhibition (JISSE-6). 1213-1216 (1999)

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  • [文献書誌] T.Tanimoto: "The Effect of Fiber Surface Treatment on the Fatigue Properties of GFRP Lamainates"Proceedings of the 6th Japan International SAMPE Symposium & Exhibition (JISSE-6). 1197-1200 (1999)

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  • [文献書誌] M.Shollmeyer: "Passive Damping of Interleaved CFRP Using Bonded PZT Sheets"Proceedings of the 6th Japan International SAMPE Symposium & Exhibition (JISSE-6). 1015-1018 (1999)

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  • [文献書誌] K.Koizumi: "Preparation of Functionally Graded Materials by Centrifugation"Proceedings of the 6th Japan International SAMPE Symposium & Exhibition (JISSE-6). 29-32 (1999)

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  • [文献書誌] T.Tanimoto: "Damage Analysis of Interleaved CFRP"Proceedings of the 3rd Japan-China Conference on Composite Materials. 59-60 (1999)

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  • [文献書誌] T.Tanimoto: "Continuous-Fiber CMC Fabrication Using pre-impregnated Sheets"Composites PART A. 3. 583-586 (1999)

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  • [文献書誌] T.Tanimoto: "The Design of a CFRP Passive Damper"Proceedings of SAMPE 2000. 645-656 (2000)

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  • [文献書誌] T.Tanimoto: "Damage Tolerant Behaviors of a Biomimetic CFRP Laminate"Proceedings of the 9th US-Japan Conference on Composite Materials. 493-500 (2000)

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  • [文献書誌] T.Tanimoto: "Property Tailoring of CFRP Laminates by Interleaving"Proceedings of the 2nd Asian-Australasian Conference on Composite Materials. (2000)

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  • [文献書誌] T.Tanimoto: "Passive Damping of a CFRP/PZT Beam Structure"Proceedings of the 4th Japan-China Joint Conference on Composite Materials. 161-164 (2000)

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  • [文献書誌] J.K.Kim: "Effect of Surface Treatment on Mode I Interlaminar Fracture Behavior of Plain Grass Woven Fabric Composites : Part 1 Report of hte 2nd Round Robin Test Results"Composite Interfaces. 7、NO、3. 227-242 (2000)

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  • [文献書誌] N.Ikuta: "Improvement of Resin Impregnation into Glass Cloth by Silane Treatment in Resin Transfer Molding"Proceedings of the 12th International Conference on Composite Materials. (1999)

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  • [文献書誌] M.Yasueda: "Properties of High-Condensed Silane Oligomers on Composite Interface"Proceedings of the 6th Japan International SAMPE Symposium & Exhibition (JISSE-6). 941-944 (1999)

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  • [文献書誌] N.Ikuta: "Another Effect of Silence on GFRP"Proceedings of the 6th Japan International SAMPE Symposium & Exhibition. 899-902 (1999)

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  • [文献書誌] N.Ikuta: "Contribution of Silane Interface on Mode Fracture Toughness in Unidirectional Comosites"Proceedings of JISSE-6. 937-940 (1999)

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  • [文献書誌] A.Yanagawa: "Microscopic FT-IR Study on Denturation of Thermosetting Resin Near Glass Fiber Surface with Silane"Proceedings of JISSE-6. 903-906 (1999)

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  • [文献書誌] T.Morii: "Damage Mechanics Modeling and Analysis for a Hydrothermally Aged Composite"Journal of Thermoplastic Composite Materials. 11. (1998)

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  • [文献書誌] T.Morii: "Interfacial Effects on the Mechanical Properties of Glass/Phenolic Composites"Advanced Composites Letters. 8.NO.6. (1999)

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  • [文献書誌] T.Morii: "Influence of Ultrasonic Vibration Frequency on Acceleration of Hydrothermal Aging of FRP"Thermoplastic Composite Materials. 12. (1999)

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  • [文献書誌] T.Morii: "Interfacial Effect on the Mechanical Properties of Glass/Phecolic Composite"Proceedings of the 12th International Conference on Composite Materials. (1999)

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  • [文献書誌] T.Morii: "Influence of Fiber and Resin on Physical Properties of Glass Fiber Reinforced Phenolic"Proceedings of JISSE-6. 929-932 (1999)

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  • [文献書誌] T.Morii: "Influence of Silence Treatment Comdition on Mechanical Properties of Al(OH)_3/Vinylester Composites"Proceedings of JISSE-6. 933-936 (1999)

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  • [文献書誌] T.Morii: "Acoustic Emission Characteristics of Hydrothermally Aged Al(OH)_3 Particle/Vinylester Composites"Proceedings of the 3rd Joint Canada-Japan Workshop on Composite. 3-8 (2000)

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  • [文献書誌] T.Morii: "Influence of Molding Condition on tensile Properties of Flat Braided Fabric Reinforced Phenolic Composite"Composites Part A. (in print). (2000)

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  • [文献書誌] A.Radtke: "Passive Vibration Damping of Composites by a Combination of Tough Interleaves and Resistively Shunted Piezoelectric Ceramics"Advanced Composites Letters. Vol.7, No.2. 53-59 (1998)

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  • [文献書誌] T.Tanimoto: "Improving the Fatigue Resistance of Carbon/Epoxy Laminates with Dispersed-Particle Interlayers"Acta Materialia. Vol.46, No.7. 2455-2460 (1998)

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  • [文献書誌] J.S.Moya: "Elastic Modulus in Rigid Al_2O_3/Zro_3 Ceramic Laminates"Scripta Materialia. Vol.46, No.7. 1095-1103 (1998)

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  • [文献書誌] I.Kimpara: "Comparative Assessment of Numerical Analysis Capabilities for Interfacial Stresses of Laminated Composites"Proceedings of the Seventh International Conference on Composite Interfaces (ICCI-7). 214-215 (1998)

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  • [文献書誌] T.Tanimoto: "Mechanical Properties of Biomimetic CFRP Laminates"Proceedings of the 8^<th> Japan-US Conference on Composite Materials. 780-789 (1998)

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  • [文献書誌] T.Tanimoto: "A New Fabrication Method for Continuous Fiber CMCs and its Mechanical Properties"Proceedings of the Second Japan-China Conference on Composite Materials. 41-43 (1998)

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  • [文献書誌] T.Tanimoto: "Enhanced Fatigue Resistance in Carbon/Epoxy Laminates by Use of Interleaf Layers"Proceedings of the 12th International Conference on Composite Materials (ICCM-12). (1997)

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  • [文献書誌] T.Tanimoto: "Fabrication of Long Fiber SiC/SiC Composite Laminates Using Preimpregnated Sheets"Proceedings of the 6th Japan International SAMPE Symposium & Exhibition (JISSE-6). 1233-1236 (1999)

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  • [文献書誌] T.Tanimoto: "CAI Performance of Biomimetic CFRP Laminates"Proceedings of the 6th Japan International SAMPE Symposium & Exhibition (JISSE-6). 1213-1216 (1999)

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  • [文献書誌] T.Tanimoto: "The Effect of Fiber Surface Treatments on the Fatigue Properties of GFRP Laminates"Proceedings of the 6th Japan International SAMPE Symposium & Exhibition (JISSE-6). 1197-1200 (1999)

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  • [文献書誌] M.Shollmeyer: "Passive Damping of Interleaved CFRP Using Bonded PZT Sheets"Proceeding of the 6th Japan International SAMPE Symposium & Exhibition (JSSE-6). 1015-1018 (1999)

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  • [文献書誌] K.Koizumi: "Preparation of Functionally Graded Materials by Centrifugation"Proceedings of the 6th Japan International SAMPE Symposium & Exhibition (JISSE-6). 29-32 (1999)

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  • [文献書誌] T.Tanimoto: "Damage Analysis of Interleaved CFRP"Proceedings of the 3rd Japan-China Conference on Composite Materials. 59-60 (1999)

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  • [文献書誌] T.Tanimoto: "Continuous-Fiber CMC Fabrication Using pre-impregnated Sheets"Composites Part A. Vol.3.0. 583-586 (1999)

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  • [文献書誌] T.Tanimoto: "The Design of a CFRP Passive Damper"Proceedings of SAMPE 2000. 645-656 (2000)

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  • [文献書誌] T.Tanimoto: "Damage Tolerant Behaviors of a Biomimetic CFRP Laminate"Proceedings of the 9th US-Japan Conference on Composite Materials. 493-500 (2000)

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  • [文献書誌] T.Tanimoto: "Property Tailoring of CFRP Laminates by Interleaving"Proceedings of the 2nd Asian-Australasian Conference on Composite Materials (ACCM-2000). (2000)

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  • [文献書誌] T.Tanimoto: "Passive Damping of a CFRP/PZT Beam Structure"Proceedings of the 4th Japan-China Joint Conference on Composite Materials. 161-164 (2000)

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  • [文献書誌] J.K.Kim: "Effect of Surface Treatment on Mode Interlaminar Fracture Behavior of Plain Glass Woven Fabric Composites : Part 1. Report of the 2nd Round-Robin Test Results"Composite Interfaces. Vol.7, No.3. 227-242 (2000)

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  • [文献書誌] N.Ikuta: "Improvement of Resin Impregnation into Glass Cloth by Silane Treatment in Resin Transfar Molding"Proceedings of the 12^<th> International Conference of Composite Materials. (1999)

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  • [文献書誌] M.Yasueda: "Properties of High-Condensed Silane Oligomers on Composite Interface"Proceedings of the 6^<th> Japan International SAMPE Symposium & Exhibition. 941-944 (1999)

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  • [文献書誌] N.Ikuta: "Another Effect of Silence on GFRP"Proceedings of the 6^<th> Japan International SAMPE Symposium & Exhibition. 899-902 (1999)

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  • [文献書誌] N.Ikuta: "Contribution of Silane Interface on Mode Fracture Toughness in Unidirectional Comosites"Proceedings of the 6^<th> Japan International SAMPE Symposium & Exhibition. 937-940 (1999)

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  • [文献書誌] A Yanagawa: "Microscopic FT-IR Study on Denturation of Thermosetting Resin Near Glass Fiber Surface with Silane"Proceedings of the 6^<th> Japan International SAMPE Symposium & Exhibition. 903-906 (1999)

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  • [文献書誌] T.Morii: "Damage Mechanics Modeling and Analysis for a Hydrothermally Aged Composite"Journal of Thermoplastic Composite Materials. Vol.11. (1998)

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  • [文献書誌] T.Morii: "Interfacial Effects on the Mechanical Properties of Glass/Phenolic Composites"Advanced Compoistes Letters. Vol.8, No.6. (1999)

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  • [文献書誌] T.Morii: "Influence of Ultrasonic Vibration Frequency on Acceleration of Hydrothermal Aging of FRP"Thermoplastic Composite Materials. Vol.12. (1999)

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  • [文献書誌] T.Morii: "Interfacial Effect on the Mechanical Properties of Glass/Phecolic Composite"Proceedings of the 12^<th> International Conference on Composite Materials. (1999)

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  • [文献書誌] T.Morii: "Influence of Fiber and Resin on Physical Properties of Glass Fiber Reinforced Phenolic"Proceedings of the 6^<th> Japan International SAMPE Symposium & Exhibition. 929-932 (1999)

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  • [文献書誌] T.Morii: "Influence of Silence Treatment Condition on Mechanical Properties of Al(OH)_3/Vinylester Composites"Proceedings of the 6^<th> Japan International SAMPE Symposium & Exhibition. 933-936 (1999)

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  • [文献書誌] T.Morii: "Acoustic Emission Characteristics of Hydrothermally Aged Al(OH)_3 Particle/Vinylester Composites"Proceedings of the 3^<rd> Joint Canada-Japan Wordshop on Compoiste. 3-8 (2000)

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  • [文献書誌] T.Morii: "Influence of Molding Condition on tensile Properties of flat Braided Fabric Reinforced Phenolic Composite"Composites Part A. (in print). (2000)

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  • [文献書誌] T.Tanimoto: "The Design of a CFRP Passive Damper"Proceedings of SAMPE 2000. 645-656 (2000)

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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