| 配分額 *注記 |
21,500千円 (直接経費: 21,500千円)
2001年度: 7,400千円 (直接経費: 7,400千円)
2000年度: 4,800千円 (直接経費: 4,800千円)
1999年度: 9,300千円 (直接経費: 9,300千円)
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| 研究概要 |
「知的材料・構造システム」という新領域では,センサ・アクチュエータ材料などの機能材料を構造材料に複合化するため,新たな創製方法,複合相の役割に適した界面設計,特に顕著に異なる材料同士を同時に機能させるための協調的な材料設計が必要となる.本研究の成果は,そのような複雑な材料システムをできるだけ単純に実現するため,繊絆状の相を複合化することにより多機能性を発現する構造材料の創製,すなわち複合材料をこれまでの常識的設計概念-剛体設計-に反して「動く」しかも「感じる」知的材料へと発展させることを提案し,実証したことである.その基本コンセプトは「多機能性アクティブ構造材料」であり,その中心は,マトリックス材料中に偏在する強化繊維により発生する熱変形と,主にその動きを検知するためのセンサである.本研究の特微は,構造材料のアクティブ化を実現するために,アクチュエータ材料を用いることなく,構造材料にとってマイナス要因である熱変形を単に有用な機能として利用したこと,および各々の材料システムに相応しい独自のセンサを開発したこと,などにある.具体的には以下の通りである.ベースとなる材料は軽量化を重視してアルミニウムとしたが,一部高温での動作を目的としてニッケルを用いた.その一方向の熱変形を可能にするため,それに比べ熱膨張率が低い炭素繊維強化プラスチック,SiC繊維,ステンレス鋼繊維を部分的かつ一方向に複合化し,作動特性を明らかにした.さらに,形状制御のためのセンサ機能や変形のための発熱機能を実現するため,表面酸化チタン繊維埋込みなどの独自の方法による材料システムを提案,試作し,多機能性アクティブマテリアルの創製に成功した.
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