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非連続繊維複合材のマルチスケール熱伝導分布測定法の開発と繊維配向同定法への展開

研究課題

研究課題/領域番号 16H04591
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 航空宇宙工学
研究機関名古屋大学

研究代表者

長野 方星  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (10435810)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2016年度: 13,130千円 (直接経費: 10,100千円、間接経費: 3,030千円)
キーワード炭素系複合材料 / 熱伝導率 / 繊維配向同定法 / サーモグラフィ / 複合材料 / 熱拡散率 / ロックインサーモグラフィ / 炭素繊維複合材料 / 繊維配向同定 / マイクロスケール / 異方性 / 熱物性 / 配向性 / ロックインサーモグラフィー
研究成果の概要

本研究により炭素系複合材料に内在する3 次元の熱伝導異方性分布を,マイクロおよびマクロスケールで高精度かつ迅速に測定できる手法を開発し,複合材料のマルチスケールでの熱伝導率異方性分布評価技術を確立した。また,本技術を非連続繊維型複合材料の繊維配向同定に活用し,従来にはない熱伝導率分布と繊維配向性分布を非接触で迅速に同定できる技術とその解析理論を構築した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年自動車などに応用が期待される熱硬化性炭素系複合材料は繊維の分散に偏りが生じうるため,その分布を非破壊で迅速に検知できる手法が求められている。本研究では独自の熱拡散率分布測定手法を確立し,本手法を複合材料の配向同定法に応用することで,従来の技術にはない非接触式配向同定法の創出に貢献した。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件) 図書 (1件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] ロックインサーモグラフィを用いた炭素繊維複合材料の配向同定法の提案2018

    • 著者名/発表者名
      長野方星
    • 雑誌名

      検査技術

      巻: 23 ページ: 1-4

    • NAID

      40021640861

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Novel Fiber Orientation Evaluation Method for CFRP/CFRTP based on Measurement of Anisotropic In-plane Thermal Diffusivity Distribution2017

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Fujita, and Hosei Nagano
    • 雑誌名

      Composites Science and Technology

      巻: 140 ページ: 1162-122

    • DOI

      10.1016/j.compscitech.2016.12.006

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] マイクロスケール3次元熱拡散率および内部界面熱抵抗測定2018

    • 著者名/発表者名
      辻輝,上野藍,長野方星
    • 学会等名
      第55回日本伝熱シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 3次元熱拡散率分布測定によるCFRP/CFRTPの繊維配向同定法2017

    • 著者名/発表者名
      藤田涼平,長野方星
    • 学会等名
      第 8 回日本複合材料会議
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 3-D thermal diffusivity measurement and evaluation of CFRTP’s fiber orientation with thermography2017

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Fujita, Hosei Nagano
    • 学会等名
      21st European Conference on Thermophysical Properties, ETPC2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantitative fiber orientation evaluation of CFRP/CFRTP based on 3-D thermal diffusivity measurement using active lock-in thermography2017

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Fujita, Hosei Nagano
    • 学会等名
      15th Asia Pacific Conference for Non-Destructive Testing , APCNDT2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of in-plane thermal diffusivity distribution for carbon fiber reinforced plastics having various fiber specifications2016

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Fujita, and Hosei Nagano
    • 学会等名
      The 11th Asian Thermophysical Properties Conference
    • 発表場所
      Yokohama
    • 年月日
      2016-10-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] 炭素繊維およびその繊維複合材料における 分析試験,評価解析に関する最新事例集2019

    • 著者名/発表者名
      長野方星,他多数
    • 総ページ数
      500
    • 出版者
      技術情報協会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 革新的繊維配向同定手法の研究開発(研究室ホームページ)

    • URL

      http://www.eess.mech.nagoya-u.ac.jp/theme02.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 複合材料の繊維配向を非破壊で迅速に評価する手法を開発(名古屋大学プレスリリース)

    • URL

      http://www.nagoya-u.ac.jp/about-nu/public-relations/researchinfo/upload_images/20161219_egg.pdf

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [産業財産権] 含有率情報取得装置、密度情報取得装置、含有率情報取得方法、密度情報取得方法、およびプログラム2018

    • 発明者名
      長野方星,藤田涼平
    • 権利者名
      長野方星,藤田涼平
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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