| 研究課題/領域番号 |
18H01343
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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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| 審査区分 |
小区分18010:材料力学および機械材料関連
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| 研究機関 | 同志社大学 |
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研究代表者 |
藤井 透 同志社大学, 研究開発推進機構, 嘱託研究員 (20156821)
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| 研究分担者 |
小武内 清貴 同志社大学, 理工学部, 准教授 (30614367)
大窪 和也 同志社大学, 理工学部, 教授 (60319465)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 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)
2020年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2019年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
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| キーワード | 微細ガラス繊維 / 炭素繊維 / CFRTP / CFRP / 熱可塑エポキシ樹脂 / SMC / 耐衝撃性 / ポリプロピレン / 複合材料 / 変性 / 熱可塑性樹脂 / 熱硬化性樹脂 / ナノ繊維 / サブミクロン繊維 / 物理的変性 / 機械的特性 / サブミクロンガラス繊維 / 短繊維 / FRTP / 強度 / 疲労 / 界面強度 / ポロプロピレン / 曲げ特性 / 衝撃強度 |
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| 研究成果の概要 |
種々の形態のC-SMCに対する微細ガラス繊維(sGF)添加効果を再確認した．しかし，衝撃特性を除き，機械的特性が常に向上する訳ではなかった．同じ構造を持つ高い分子量の熱可塑(TP)エポキシ(EP)では，熱硬化(TS)-EPに匹敵する性能のCFRTPが得られた．同材料の性能はCF/EP界面の接着特性がカギである．PPにsGFを3%添加したCFPP-UDテープと同テープを用いた積層板を開発した．sGF添加によりCFPPの衝撃特性を顕著に向上させる．半球形の成形品がその特性を強く引き出せる．TP-EPを用いたCFRTPではCAI強度が顕著に向上した．これはsGFによる多数の破壊起点の導入による．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
C-SMCの母材にsGFを添加することで，耐衝撃性能のみが確実に向上したが，短繊維CF強化のC-SMCでは，その価値は高い．熱可塑と熱硬化樹脂を同一樹脂で比べた研究は無く，樹脂の特性が異ならないなら，界面接着特性がPMCの性能を支配することが改めて確認できた．PPを母材とするCFPPでは，sGF添加一方向CFPPテープおよびこれを使った積層板が開発できた．sGF添加は積層板の機械的特性の中，衝撃強度を顕著に向上させる．そのメカニズムを基に，その特性を生かす成形品形状も見出した．TP-EPを用いたFRTPでは，sGF添加により，耐久性，特にCAIが顕著に高まること，そのメカニズムを解明した．
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