| 研究課題/領域番号 |
19K05047
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分26030:複合材料および界面関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
渡邉 亮太 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (50736832)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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| キーワード | 界面 / 複合材料 / 顕微赤外分光法 / 二次元相関解析 / 引張試験 / 配向 / 相互作用 / 化学結合 / 高分子複合材料 / 熱分解分析法 / 界面相互作用 / 主成分解析 / 構造-機能相関 / in-situ測定 / 密着性 / ナノコンポジット / 分光法 / 二次元相関法 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ナノコンポジットの物性に影響を与える「高分子とフィラー界面の相互作用」を評価し、材料物性の改善に向けた設計指針を提案することを目的とする。相互作用の程度は、熱や力を加えた時の分光スペクトル変化をリアルタイムで測定し、相互作用の影響を受けている高分子の構造がどのように・どのくらい変化したのか計測することで評価する。本課題の遂行で構築する高機能ナノコンポジット開発指針により、従来の限界を超える物性の発現および材料開発の効率化・迅速化に貢献する。
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| 研究成果の概要 |
ナノコンポジットの物性に関わる支配要因である、高分子とフィラー界面の相互作用や、界面近傍の構造を解析する技術開発を推進した。顕微赤外分光法によるスペクトルデータ群の取得、および、二次元相関解析によるデータマイニングにより、界面の相互作用や化学結合を直接解析することに成功した。さらに、当該解析技術により、熱的・力学的な摂動を与えた時の界面構造の変化をリアルタイムで計測することで、界面での結合生成過程の直接観測に成功するとともに、界面密着が関わる物性発現メカニズムの解明につなげた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ナノコンポジットは、優れた強度や熱・電気伝導性を有しているため、先端材料として活用されている。近年、部材の樹脂化や薄肉化による軽量化技術が強く求められており、ナノコンポジットへの要求性能が高まっている。そのため、構造と物性の相関を解明し、要求性能の達成に向けた材料設計指針の構築の重要性が高まっている状況である。本研究課題で開発した分析技術群により、ナノコンポジットの機能発現の支配要因である界面構造を評価可能とした。本分析技術は、物性向上にむけた設計指針構築に貢献することが期待される。
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