| 研究課題/領域番号 |
11450256
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
複合材料・物性
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| 研究機関 | 湘南工科大学 |
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研究代表者 |
幾田 信生 湘南工科大学, 工学部, 教授 (30277941)
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| 研究分担者 |
森井 亨 湘南工科大学, 工学部, 講師 (50230090)
谷本 敏夫 湘南工科大学, 工学部, 教授 (90179854)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
10,400千円 (直接経費: 10,400千円)
2001年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2000年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
1999年度: 5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
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| キーワード | 複合材料界面特性 / シランカップリング剤 / ガラス繊維複合材料 / 熱分解分析 / 顕微FTIR / 繊維埋蔵引抜試験 / 樹脂変性 / シラン剤縮合体 / 複合材料 / プラスチック / 強化繊維 / 表面処理 / 界面強化 / 界面領域 |
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| 研究概要 |
複合材料の界面特性を解明するために、主にシラン処理されたガラス繊維を用いて繊維埋蔵したミクロコンポジットから、分子論的および機械的評価を行うことにした。両者の結果から複合材料の強化繊維と樹脂間に形成される界面領域の構造とその機能性について検討した。
そのために、分子論的評価では主に顕微FTIRを用いた。機械的界面評価には繊維埋蔵引張あるいは引抜試験およびマクロ的物性として試験片径2mm〜8mmの一方向繊維強化複合材料を用いて試験を行った。界面組成として、シラン剤以外に共存物質としてフィルムフォーマの効果を調べた。シラン剤では水溶液中で予め縮合させて、その縮合体の効果を知ることにした。表面処理に伴う界面強度と複合材料特性の関係を知るために、複合材料のき裂進展との関係を調べた。
上記のように、界面構造と界面強度及びマクロ物性を調べることによつて次のような結論が得られた。(1)シラン剤とフィルムフォーマの界面強化効果は第一にシラン剤とフィルムフォーマ間に相互作用が働くこと。第二にフィルムフォーマとマトリックス樹脂間に相互作用が働くことであった。(2)シラン剤の縮合体オリゴマーはある程度の分子量では界面強度を増すことが分かった。それ以外に、ガラス繊維に結合していない物理吸着分子は樹脂に対して硬化促進させる可能性を示すことも分かつた。(3)シラン剤縮合体によって界面強度を向上させても、複合材料強度はむしろ向上しないことがわかった。その際、その破断はき裂進展が通常と異なる挙動をすることが分かった。
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