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複合応力下における二重構造炭化物ファイバーの機械的特性評価

研究課題

研究課題/領域番号 11124233
研究種目

特定領域研究(A)

配分区分補助金
研究機関長崎大学

研究代表者

岩永 浩  長崎大学, 工学部, 教授 (40039772)

研究分担者 後藤 信行  長崎大学, 環境科学部, 教授 (20100894)
鈴木 邦夫  長崎大学, 工学部, 助教授 (50107439)
研究期間 (年度) 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1999年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワードカーボンファイバー / 引っ張り強度 / 複合応力 / 機械的特性
研究概要

1.実験方法
市販の引張り測定機を用いて、ファイバーの長さは常に25mmとして強度測定を行った。実験にはピッチ系カーボンファイパー(XN-05)とPAN系カーボンファイバー(M60J)を用いた。ファイバーの直径はSEM観察により求めた。
2.実験結果
2-1.ピッチ系カーボンファイバー
無回転のときのファイバーの強度の測定値はばらつきも少なく、その平均値は約1.15GPaであった。次にファイバーを10回転した後、引っ張るとそのときの強度の平均値は無回転のときのほぼ90%となった。このカーボンファイバー(XN-05)は結晶構造が均一で、X線解析の結果からもほぼ非晶質であることがあった。したがって、破断面の角度は無回転ではファイバー軸に直角であった。一方、40回転の場合には、ねじ切った状態に近いことから、破断面はファイバー軸に対し、45°近くになったことがわかった。
2-2.PAN系カーボンファイバー
PAN系カーボンファイバー(M60J)では、無回転の場合の引張り強度は約4.3GPAであったものが、10回転ではその72%となった。このように、このPANファイバーは結晶構造に異方性が強いことがわかった。このような構造の異方性とファイバー形態が滑らかな円柱面でないことが等方性のピッチ系ファイバーに較べて、回転によるねじれの影響が大きく働いたものと考えられる。
3.ねじり変形が及ぼす破断応力の影響
ピッチ系ファイバー(NX-05)は非晶質で等方性であるために、PAN系異方性ファイバー(M60J)の結果と比較すると、理論計算とよく一致していることがわかる。

報告書

(1件)
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (5件)

  • [文献書誌] H.Iwanaga,: "Pentagonal-dodeca hedral Crystal of Solution-grown K_2Mn_2(SO_4)_3"J.Crystal Growth. 206. 93-98 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] X.Chen,: "Carbon Coatings on Caobon Micro-coils by Pyrolysis of Methane and Their Properties"Carbon. 37. 1825-1831 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hikita,: "Fhase Transitions in K_2Mn_2(SO_4)_3 Langbeinite"Ferrelectics. 229. 115-122 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S.Motojima,: "Preparation and Properties of TiC Micro-coils and Micro-tubes by the Vapour Phase Titanizing of Carbon Micro-coils"J.Mater.Sci.. 34. 5989-5994 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hashishin,: "Silicon Carbide Whiskers Synthesized from SiO_2-CH_4-Na_3AIF_6 System"J.Mater.Sci.. 34. 2189-2192 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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