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貝殻を模倣したグラフェン積層構造高機能材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K05730
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生産工学・加工学
研究機関日本工業大学

研究代表者

雨宮 隆  日本工業大学, 工学部, 教授 (60711520)

研究分担者 安原 鋭幸  日本工業大学, 工学部, 教授 (70282829)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード樹脂基複合材料 / グラフェン / カーボンナノチューブ / ナノカーボンCVD法 / 熱分解ガス化 / ナノカーボン合成 / カーボン複合材料 / 高伝熱性樹脂材料 / カーボン複合樹脂材料
研究成果の概要

貝殻の強靱な積層体構造から着想を得て、グラフェン塊などのナノサイズカーボンをフィラーとする樹脂基複合材料を作製し、単体および薄膜積層体での機械的特性を中心に評価を行った。溶融混錬方法により作成した複合材料で、ナノカーボンの混合率がわずか3wt%の場合に、樹脂単体に比べて約20%の引張強度の向上が得られ、薄膜積層構造においては最大で40%近く向上するという結果が得られた。
ナノカーボン材を、より安価で効率的に生産する方法については、木質ペレットやプラスチックを原料として、熱分解ガス化プロセスと組み合わせた化学気相成長(CVD)法によるナノカーボン生成が技術的に可能であることが実験的に確かめられた。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017 2015

すべて 雑誌論文 (3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 溶融混練法を用いたナノカーボン樹脂基複合材料の作製及び評価2017

    • 著者名/発表者名
      大木隆太、安原鋭幸、雨宮隆
    • 雑誌名

      成形加工'17ーPreprints of Seikei-kakou Annual Meeting 2017ー

      巻: - ページ: 387-388

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Fabrication and Evaluation of Resin Matrix-Nanocarbon Composites using Melt-Kneading Technique2017

    • 著者名/発表者名
      Takashi AMEMIYA, Ryuta OKI, Toshiyuki YASUHARA
    • 雑誌名

      Proceedings of Asian Workshop on Polymer Processing 2017

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] ナノカーボン樹脂複合材料の積層状態での物性評価2017

    • 著者名/発表者名
      大木隆太、安原鋭幸、雨宮隆
    • 雑誌名

      成形加工シンポジア'17ーPreprints of Seikei-kakou Annual Meeting 2017ー

      巻: - ページ: 393-394

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] フィラーの配向性を考慮したナノカーボン樹脂基複合材料の積層化特性2018

    • 著者名/発表者名
      大木隆太、安原鋭幸、雨宮隆
    • 学会等名
      プラスチック成型加工学会第29回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 溶融混練法を用いたナノカーボン樹脂基複合材料の作製及び評価2017

    • 著者名/発表者名
      大木隆太、安原鋭幸、雨宮隆
    • 学会等名
      プラスチック成形加工学会第28回年次大会
    • 発表場所
      東京都 タワーホール舟堀
    • 年月日
      2017-06-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Fabrication and Evaluation of Resin Matrix-Nanocarbon Composites using Melt-Kneading Technique2017

    • 著者名/発表者名
      Takashi AMEMIYA, Ryuta OKI, Toshiyuki YASUHARA
    • 学会等名
      Asian Workshop on Polymer Processing 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ナノカーボン樹脂複合材料の積層状態での物性評価2017

    • 著者名/発表者名
      大木隆太、安原鋭幸、雨宮隆
    • 学会等名
      プラスチック成型加工学会第25回秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] カーボンナノチューブ複合材料におけるカーボンナノチューブの配向と機械的・電気的特性2015

    • 著者名/発表者名
      安原鋭幸
    • 学会等名
      第66回塑性加工連合講演会
    • 発表場所
      福島県いわき市 いわき市文化センター
    • 年月日
      2015-10-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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