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航空機構造用のCFRTP積層板における熱融着の条件と接着強度の関係

研究課題

研究課題/領域番号 13J01110
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 航空宇宙工学
研究機関京都大学

研究代表者

金崎 真人  京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2014年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2013年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードCFRTP / 修復 / 熱融着 / CAI / 粘度 / 接着 / 炭素繊維強化熱可塑性樹脂 / 熱可塑性 / 衝撃損傷 / 繊維・樹脂流動 / 圧縮強度 / 薄層化
研究実績の概要

本年度は,炭素繊維強化熱可塑性プラスチック(CFRTP)の衝撃損傷を熱融着で修復することを目的に,その条件を模擬した試験下での融着部の挙動を検討した.これに関連する成果として,圧縮強度の回復に関する研究を論文として学術誌に投稿したほか,これまでの研究を「熱可塑性を利用した薄層化CFRTP積層板の衝撃損傷修復と圧縮強度の関係」と題する博士論文としてまとめ,学位を取得した.上記を含め,CFRTPの融着に関連する論文を2本投稿し,すべて受理された.また,国内会議で3件の発表を行った.
CFRTPの熱融着時の条件と繊維・樹脂流動の間の関係に関して,融着時のCFRTPの挙動を観察することで,融点付近の融着でこれまで見られなかった現象が発生していることが確認できた.さらに,実験だけでなく数値解析による検討を加えることで,温度だけでなく圧力でも挙動が変化することを明らかにした.すなわち,以上の研究結果から,CFRTPの良好な融着を行うための条件が明らかになりつつある.これは次のステップである,融着条件と融着部の強度の関係を解明するための大きな足がかりである.研究計画に照らし合わせれば,今後は融着の条件によって,融着した場所の力学的な特性がどのように変化するのかを追求していく必要がある.
以上のように,期待通り研究が進捗していると判断する.なお,学術機関に職を得たが,引き続き熱可塑性樹脂を母材とする複合材料の研究に従事しており,CFRTPの熱融着に関する研究を継続している.

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] CF/PA6積層板における熱融着を利用した衝撃損傷修復と圧縮強度の回復2015

    • 著者名/発表者名
      金崎真人,内城千翔,田中基嗣,斉藤博嗣,西川雅章,北條正樹,金原勲
    • 雑誌名

      日本複合材料学会誌

      巻: 41 ページ: 33-44

    • NAID

      130005127781

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 熱可塑性を利用したCF/PA6 積層板の衝撃損傷修復と残留圧縮強度の実験的評価2014

    • 著者名/発表者名
      金崎真人,内城千翔,田中基嗣,斉藤博嗣,西川雅章,北條正樹,金原勲
    • 雑誌名

      日本複合材料学会誌

      巻: 40 ページ: 106-117

    • NAID

      130005072651

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 薄層化によるCFRTP積層板のCAI強度向上とそのメカニズム2013

    • 著者名/発表者名
      金崎真人, 斉藤博嗣, 田中基嗣, 北條正樹, 金原勲
    • 雑誌名

      日本複合材料学会誌

      巻: 第39巻 ページ: 89-98

    • NAID

      10031170972

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 熱融着を目的とした,CF/PA6複合材料の平行平板間における繊維・樹脂流動2014

    • 著者名/発表者名
      北口尚紀,金崎真人,西川雅章,北條正樹
    • 学会等名
      第39回複合材料シンポジウム
    • 発表場所
      秋田大学(秋田県秋田市)
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] CF/PA6 積層板の修復における衝撃損傷の形態と熱融着による圧縮強度の回復2014

    • 著者名/発表者名
      金崎真人,内城千翔,田中基嗣,斉藤博嗣,西川雅章,北條正樹,金原勲
    • 学会等名
      2014年度JCOM若手シンポジウム
    • 発表場所
      高知工科大学香美キャンパス(高知県香美市)
    • 年月日
      2014-09-01 – 2014-09-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] CF/PA6積層板における熱融着による衝撃損傷修復と面内圧縮破壊の形態2014

    • 著者名/発表者名
      金崎真人,内城千翔,田中基嗣,斉藤博嗣,西川雅章,北條正樹,金原勲
    • 学会等名
      日本機械学会M&M2014材料力学カンファレンス
    • 発表場所
      福島大学金谷川キャンパス(福島県福島市)
    • 年月日
      2014-07-19 – 2014-07-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 加熱圧縮によるCF/PA6積層板の衝撃損傷修復と残留圧縮強度2014

    • 著者名/発表者名
      金崎 真人, 内城千翔, 田中基嗣, 斉藤博嗣, 西川雅章, 北條正樹, 金原勲
    • 学会等名
      帝人21世紀フォーラム
    • 発表場所
      富士教育研修所(静岡県裾野市)(ポスター発表)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] CF/PA6の熱融着条件下における融点近傍の繊維・樹脂流出挙動の変化2014

    • 著者名/発表者名
      北口 尚紀, 金崎 真人, 西川 雅章, 北條 正樹
    • 学会等名
      第5回日本複合材料会議(JCCM-5)
    • 発表場所
      キャンパスプラザ京都(京都府京都市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] REPAIR OF CF/PA6 LAMINATES BELOW MELTING POINT WITHBARELY VISBLE IMPACT DAMAGE2013

    • 著者名/発表者名
      M. Kanesaki. C. Uchijo, M. Tanaka, H. Saito, M. Nishikrawa, M. Hojo, I. Kimpara
    • 学会等名
      THE 19TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON COMPOSITE MATERIALS (ICCM-19)
    • 発表場所
      Palais des congrds Montreal, Mentreal (Canada)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] CF/PA6積層板における加熱圧縮をもちいた衝撃損傷修復と残留圧縮強度2013

    • 著者名/発表者名
      金崎 真人, 内城千翔, 田中基嗣, 斉藤博嗣, 西川雅章, 北條正樹, 金原勲
    • 学会等名
      2013年度JCOM若手シンポジウム
    • 発表場所
      金沢工業大学(石川県白山市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 熱融着を目的としたCF/PA6の繊維・樹脂流出開始温度の検討2013

    • 著者名/発表者名
      北口 尚紀, 金崎 真人, 西川 雅章, 北條 正樹
    • 学会等名
      第38回複合材料シンポジウム
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県鹿児島市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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