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動的直接観察による繊維組織制御法の確立とナノセルロース繊維強化複合材料の高強度化

研究課題

研究課題/領域番号 15K14148
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 複合材料・表界面工学
研究機関徳島大学

研究代表者

高木 均  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (20171423)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2017年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2016年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2015年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードセルロース / グリーンコンポジット
研究成果の概要

セルロースナノ繊維(CNF)強化複合材料の高強度化を達成するために,延伸処理によるCNFの配向制御を行うと共に,複合材料の力学特性に及ぼすCNF配向の影響について検討した.その結果,延伸処理によって樹脂母相(PVA)中のCNFの配向を延伸方向へ変化させた複合材料では,その強度と弾性率は未延伸材と比較して向上することを明らかにした.試験を行った延伸ひずみ40%までの範囲では,これらの力学的特性は付与した延伸ひずみの増加に伴って向上することを示した.解繊CNFで強化した複合材料では,延伸によるCNFの配向変化も大きくなり,この増加に対応して機械的特性の向上率も大きくなることを確認した.

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

    (29件)

すべて 2018 2017 2016 2015

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 1件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 17件、 招待講演 9件)

  • [雑誌論文] Structural modification of cellulose nanocomposites by stretching2017

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Takagi, Antonio Norio Nakagaito and Yuya Sakaguchi
    • 雑誌名

      WIT Transactions on Engineering Sciences

      巻: 116 ページ: 251-256

    • DOI

      10.2495/mc170251

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fiber orientation control by stretching in cellulose nanofiber green composites2017

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Takagi, Antonio Norio Nakagaito and Yuya Sakaguchi
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: 754 ページ: 135-138

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/kem.754.135

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanical characterisation of nanocellulose composites after structural modification2017

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Takagi, Antonio Norio Nakagaito, Kenya Nishimura and Takahiro Matsui
    • 雑誌名

      WIT Transactions on the Built Environment

      巻: 166 ページ: 335-341

    • DOI

      10.2495/hpsm160311

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Mechanical properties of stretch-treated CNF reinforced polymer composites2018

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Takagi, Antonio Norio Nakagaito and Yuya Sakaguchi
    • 学会等名
      The 4th International Forum on Advanced Technologies
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Effects of stretching treatment on mechanical properties of cellulose nanofiber green composites2017

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Takagi, Antonio Norio Nakagaito and Yuya Sakaguchi
    • 学会等名
      3rd International Materials, Industrial, and Manufacturing Engineering Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Effect of fiber orientation control in cellulose nanofiber-reinforced green composites2017

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Takagi, Antonio Norio Nakagaito, Yuya Sakaguchi and Takahiro Matsui
    • 学会等名
      9th Australasian Congress on Applied Mechanics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] グリーンコンポジット - 古くて新しいサステナブル複合材料 -2017

    • 著者名/発表者名
      高木 均
    • 学会等名
      神奈川大学工学研究科講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] セルロースナノファイバー強化ナノコンポジットの組織制御に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      高木 均, ナカガイト ノリオ アントニオ, 坂口 友哉
    • 学会等名
      2017同志社大学先端複合材料研究センターシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] CNF複合材料の延伸処理による微細構造変化2017

    • 著者名/発表者名
      高木 均, 坂口 友哉, ナカガイト ノリオ アントニオ
    • 学会等名
      日本機械学会M&M2017 材料力学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Microstructural changes in cellulose nanofiber composites upon stretching2017

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Takagi, Yuya Sakaguchi and Antonio Norio Nakagaito
    • 学会等名
      16th Asian Workshop on Polymer Processing
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Microstructural control in PVA/CNF green composites by stretching treatment2017

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Takagi, Antonio Norio Nakagaito and Yuya Sakaguchi
    • 学会等名
      11th Japan-Korea Joint Symposium on Composite Materials
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fiber orientation control by stretching in cellulose nanofiber green composites2017

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Takagi, Antonio Norio Nakagaito and Yuya Sakaguchi
    • 学会等名
      16th International Conference on Fracture and Damage Mechanics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Experimental investigation of effects of mechanical extension on performance of PVA/CNF nanocomposites2017

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Takagi, Antonio Norio Nakagaito, Yuya Sakaguchi and Takahiro Matsui
    • 学会等名
      Collaborative Conference on Materials Research (CCMR2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Structural modification of cellulose nanocomposites by stretching2017

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Takagi, Antonio Norio Nakagaito and Yuya Sakaguchi
    • 学会等名
      8th International Conference on Computational Methods and Experiments in Material and Contact Characterisation
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] PVA/CNF系グリーンコンポジットの延伸による特性改善2017

    • 著者名/発表者名
      高木 均, 坂口 友哉, ナカガイト ノリオ アントニオ
    • 学会等名
      日本材料学会第66期学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Structural changes in cellulose nanofiber-reinforced polyvinyl alcohol nanocomposites2017

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Takagi, Antonio Norio Nakagaito, Yuya Sakaguchi and Takahiro Matsui
    • 学会等名
      3rd International Forum on Advanced Technologies
    • 発表場所
      Hualien (Taiwan)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Effect of microstructural modification on tensile properties of cellulose nanocomposites2016

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Takagi
    • 学会等名
      KIMS-ASEAN International Symposium 2016 on Material Science and Technology
    • 発表場所
      Thailand Institute of Scientific and Technological Research, Bangkok (Thailand)
    • 年月日
      2016-01-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] PVA/CNF複合材料の延伸による高強度化2016

    • 著者名/発表者名
      坂口 友哉, 高木 均, ナカガイト ノリオ アントニオ, 松井 喬寛
    • 学会等名
      第14回日本材料学会四国支部学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県・松山市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Effects of microstructural modification on mechanical performance of cellulose nanofiber composites2016

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Takagi and Antonio Norio Nakagaito
    • 学会等名
      International Symposium on Green Manufacturing and Applications
    • 発表場所
      Bali (Indonesia)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Preparation of structurecontrolled cellulose nanocomposites and their mechanical properties2016

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Takagi, Antonio Norio Nakagaito, Takahiro Matsui and Kenya Nishimura
    • 学会等名
      17th US-Japan Conference on Composite Materials
    • 発表場所
      北海道大学(北海道・札幌市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 延伸処理したセルロースナノコンポジットの評価2016

    • 著者名/発表者名
      高木 均, ナカガイト ノリオ アントニオ, 松井 喬寛, 坂口 友哉
    • 学会等名
      日本機械学会2016年年次大会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県・博多市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Mechanical characterisation of nanocellulose composites after structural modification2016

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Takagi, Nakagaito N. A., Kenya Nishimura and Takahiro Matsui
    • 学会等名
      2016 High Performance and Optimum Design of Structures and Materials
    • 発表場所
      Siena (Italy)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Fiber orientation control in cellulose nanofiber-reinforced green nanocomposites2016

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Takagi, Antonio Norio Nakagaito and Yuya Sakaguchi
    • 学会等名
      Fiber Society 2016 Fall Meeting and Technical Conference
    • 発表場所
      Ithaca (U.S.A.)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of multiple extensions on mechanical performance of cellulose nanofiber/polyvinyl alcohol composites2016

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Takagi, Antonio Norio Nakagaito, Yuya Sakaguchi, Takahiro Matsui and Kenya Nishimura
    • 学会等名
      9th International Conference on Green Composites
    • 発表場所
      神戸大学(兵庫県・神戸市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fiber orientation control of cellolose nanofiber-reinforced green composites2016

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Takagi, Antonio Norio Nakagaito and Yuya Sakaguchi
    • 学会等名
      Advances in Materials and Processing Technologies Conference
    • 発表場所
      Kuala Lumpur (Malaysia)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cellolose nanofiber-reinforced green nanocomposites, - Fablication and characterization -2016

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Takagi and Antonio Norio Nakagaito
    • 学会等名
      Composite Materials and Manufacturing Symposium
    • 発表場所
      Kuala Lumpur (Malaysia)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] PVA/CNF複合材料の延伸による高強度化2016

    • 著者名/発表者名
      坂口 友哉, 高木 均, ナカガイト ノリオ アントニオ, 松井 喬寛
    • 学会等名
      61st FRP CON-EX 2016講演会
    • 発表場所
      広島県情報プラザ(広島県・広島市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Structural controlling of cellulose nanofiber-reinforced PVA nanocomposites2015

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Takagi, Takaya Miyazaki and Antonio Norio Nakagaito
    • 学会等名
      International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics 2015
    • 発表場所
      ロワジールホテル豊橋(愛知県・豊橋市)
    • 年月日
      2015-12-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] セルロースナノ繊維複合材料の延伸による高強度化に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      西村 建哉, 高木 均, ナカガイト ノリオ アントニオ, 松井 喬寛
    • 学会等名
      日本機械学会2015年年次大会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2015-09-14
    • 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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