無機化合物複合化による高い水素ガスバリア性能を有する炭素繊維強化プラスチック

• 研究課題/領域番号: 20360384
• 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: 九州工業大学
• 研究代表者: 米本 浩一 九州工業大学, 大学院・工学研究院, 教授 (80404101)
• 研究分担者: 蛯名 武雄 独立行政法人産業技術総合研究所, コンパクト化学プロセス研究センター, 主任研究員 (10356595) ; 奥山 圭一 愛知工科大学, 大学院・システム工学専攻, 教授 (30442461)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 19,110千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 4,410千円); 2010年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2009年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2008年度: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)
• キーワード: 無機化合物 / 複合材料 / 水素ガスバリア性 / 炭素繊維強化プラスチック / 液体水素タンク / 珪酸塩 / 粘土鉱物 / 粘土膜

研究概要

柔軟な層状の結晶構造を持つ珪酸塩等の粘土鉱物を一方向に高配向した水素ガスバリア性の高い粘土膜材料について,水素ガス透過率や熱膨張率等の基礎物性や極低温下での強度等の機械的特性を明らかにした.粘土膜と炭素繊維強化プラスチックとの複合化技術および成形技術を確立し,将来の再使用型宇宙輸送システム向けの小型の複合材製液体水素タンクの試作研究と実証試験を実施した.

研究成果

• [雑誌論文] スメクタイト膜ライナーを用いたCFRP容器の耐圧特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 奥山圭一, 伊藤浩司, 米本浩一, 蛯名武雄
  • 雑誌名: 炭素 巻: (投稿中 TBD)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 水素ガスバリア性の高い粘土膜炭素繊維強化プラスチックとその応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 米本浩一, 蛯名武雄, 奥山圭一
  • 雑誌名: 月刊ケミカルエンジニアリング 第54巻,第8号 ページ: 21-25
• [雑誌論文] 高い水素ガスバリア性能を有する粘土膜複合化CFRPと高圧ガスタンクへの応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 米本浩一, 蛯名武雄, 奥山圭一
  • 雑誌名: Polyfile(Information of Polymer Technology 第46巻,第543号 ページ: 58-62
• [雑誌論文] 炭素繊維強化プラスチック/粘土膜複合材料と水素タンクへの応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 蛯名武雄, 米本浩一, 奥山圭一
  • 雑誌名: 工業材料(Engineering Materials) 第57巻,第5号 ページ: 31-35
• [雑誌論文] Application of CFRP with High Hydrogen Gas Barrier Characteristics to Fuel Tanks of Space Transportation System (2009)
  • 著者名/発表者名: 米本浩一, 山本雄太, 蛯名武雄, 奥山圭一
  • 雑誌名: Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences(Online Journal) Vol.7
  • NAID: 130000151818
• [雑誌論文] Application of CFRP with High Hydrogen Gas Barrier Characteristics to Fuel Tanks of Space Transportation System (2009)
  • 著者名/発表者名: Yonemoto, K., Yamamoto, Y., Ebina, T., Okuyama, K.
  • 雑誌名: Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences Vol.7(Online Journal)
  • NAID: 130000151818
  • 査読あり
• [雑誌論文] 水素ガスバリア性の高い粘土膜炭素繊維強化プラスチックとその応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 米本浩一, 蛯名武雄, 奥山圭一
  • 雑誌名: 月刊ケミカルエンジニアリング 第54巻第8号 ページ: 21-25
• [雑誌論文] 高い水素ガスバリア性能を有する粘土膜複合化CFRPと高圧ガスタンクへの応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 米本浩一, 蛯名武雄, 奥山圭一
  • 雑誌名: Polyfile(Information of Polymer Technology) 第46巻第543号 ページ: 58-62
• [雑誌論文] 炭素繊維強化プラスチック/粘土膜複合材料と水素タンクへの応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 蛯名武雄, 米本浩一, 奥山圭一
  • 雑誌名: 工業材料(Engineering Materis) 第57巻第5号 ページ: 31-35
• [雑誌論文] Application of CFRP with High Hydrogen Gas Barrier Characteristics to Fuel Tanks of Space Transportation System (2009)
  • 著者名/発表者名: Yonemoto, K., Yamamoto, Y., Ebina, T., Okuyama, K.
  • 雑誌名: Transactions of the Japan Society forAeronautical and Space Sciences Vol. 7(OnlineJournal)
  • NAID: 130000151818
  • 査読あり
• [雑誌論文] 水素タンクに適した軽量高性能複合材開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 蛯名武雄, 山本雄太, 米本浩一, 奥山圭一
  • 雑誌名: 燃料電池(The Journal of Fuel Cell Technology) 第8巻,第2号,秋号 ページ: 133-13
  • NAID: 40016334026
• [雑誌論文] 物シートで強化した炭素繊維強化プラスチックの水素ガスバリア特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 奥山圭一, 米本浩一, 蛯名武雄, 粘土鉱
  • 雑誌名: 日本プラスチック工業連盟誌 第59巻,第10号 ページ: 35-37
• [学会発表] 粘土膜複合化CFRP製液体水素配管とタンクの試作評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 丸山寛輝, 米本浩一, 安部孝一朗, 蛯名武雄, 奥山圭一
  • 学会等名: 日本機械学会九州支部第64期総会・講演会
  • 発表場所: 九州大学伊都キャンパス
  • 年月日: 2011-03-17
• [学会発表] 複合材タンクライナー用粘土膜材料の極低温機械特性評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 磯崎大樹, 米本浩一, 安部孝一朗, 丸山寛輝, 佐藤英一
  • 学会等名: 第26回宇宙構造・材料シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所
  • 年月日: 2010-12-10
• [学会発表] 粘土膜複合化CFRPの極低温機械特性と配管の試作評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安部孝一朗, 米本浩一, 丸山寛輝, 佐藤英一, 磯崎大樹, 蛯名武雄, 奥山圭一
  • 学会等名: 第26回宇宙構造・材料シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所
  • 年月日: 2010-12-10
• [学会発表] 粘土膜複合化CFRPの水素ガスバリア性能及び極低温特性評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本雄太, 米本浩一, 安部孝一郎, 蛯名武雄, 奥山圭一
  • 学会等名: 第25回宇宙構造・材料シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究本部
  • 年月日: 2009-12-04
• [学会発表] Development of High Pressure Hydrogen Tank Made of Clay-film Compound CFRP (2009)
  • 著者名/発表者名: 米本浩一, 安部孝一朗, 山本雄太, 蛯名武雄, 奥山圭一
  • 学会等名: APISAT (Asia-Pacific International Symposium on Aerospace Technology) 2009
  • 発表場所: Gifu, Japan
• [学会発表] 粘土膜をガスバリア層とする炭素繊維強化プラスチック製水素タンクの開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 米本浩一, 山本雄太, 安部孝一朗, 蛯名武雄, 手島暢彦, 関川秀雄, 奥山圭一, 中野正雄
  • 学会等名: 第53回粘土科学討論会
  • 発表場所: 岩手大学学生センター棟および人文社会科学部5号館
• [学会発表] Development of High Pressure Hydrogen Tank Made of Clay-film Compound CFRP (2009)
  • 著者名/発表者名: Yonemoto, K., Abe, K., Yamamoto, Y., Ebina, T., Okuyama, K.
  • 学会等名: APISAT(Asia-Pacific International Symposium on Aerospace Technology)2009
  • 発表場所: Gifu, Japan
• [学会発表] High Hydrogen Gas Barrier Performance of Carbon Fiber Reinforced Plastic with Non-metallic Crystal Layer (2008)
  • 著者名/発表者名: 米本浩一, 山本雄太, 蛯名武雄, 奥山圭一
  • 学会等名: SAMPE' 08
  • 発表場所: Long Beach, CA, USA
• [学会発表] High Hydrogen Gas Barrier Performance of Carbon Fiber Reinforced Plastic with Non-metallic Crystal Layer (2008)
  • 著者名/発表者名: Yonemoto, K., Yamamoto, Y., Ebina, T., Okuyama, K.
  • 学会等名: SAMPE'08
  • 発表場所: Long Beach, CA, USA
• [図書] Clayteam Technical Book(粘土膜及び無機ナノ素材に関する「技術解説書」)(「第5章応用,第3節クレーストを用いた炭素繊維強化プラスチック製水素タンク」) (2011)
  • 著者名/発表者名: 蛯名武雄, 高木哲一, 山田裕久, 田村賢志, 森本和也, 小川誠, 林拓道, 伊藤弘志, 窪田宗弘, 横田弘, 志々目正高, 皆瀬慎, 太田俊一, 阿部潔, 長井雄希, 鈴木正哉, 南〓貞, 石井亮, 横田光司, 南條弘, 平田雄一, 鯨井勝, 行嶋史郎, 井口恵進, 手島暢彦, 川崎加端範, 茂木克己, 佐々木巌, 小熊清典, 浜尾聡和, 在間弘朗, 荘所大策, 鈴木覚, 米本浩一, 和田一仁, 福井祥文, 河崎英治, 中村雄三, 藤原広治, 星靖, 小野澤伸子, 佐山和弘, S.Venkatachalam, 佐藤公泰, 榊原和久, 冨樫哲, 庄司絵梨子
  • 総ページ数: 206
  • 出版者: 独立行政法人産業技術総合研究所コンパクト化学システム研究センター
• [図書] 水素製造・吸蔵・貯蔵材料と安全化,(「第4章 水素貯蔵用タンク,圧縮容器材料/水素貯蔵システム,第2節 水素貯蔵用タンク/容器材料/システム[5]炭素繊維強化樹脂(CFRP)を用いた水素貯蔵用タンク」) (2011)
  • 著者名/発表者名: 橋本辰彦, 加藤之貴, 成田悟, 原田亮, 上宮成之, 石部英臣, 前一廣, 川本克也, 稲垣嘉之, 松永健太郎, 関根泰, 松方正彦, 菊地英一, 浦崎浩平, 三石雄悟, 佐山和弘, 久慈俊郎, 寺下尚克, 角掛繁, 竹市信彦, 高木英行, 宮岡裕樹, 市川貴之, 西原洋和, 京谷隆, 伊藤仁, 内山誠, 阿部真丈, 南雲道彦, 小堀良浩, 榊田明宏, 伊藤吾朗, 坂口善樹, 米本浩一, 坂口順一, 市川勝, 高井健一, 砥綿眞一, 李海文, 池田一貴, 齋藤寛之, 町田晃彦, 片山芳則, 高木勝敏, 上杉浩之, 新居宏美, 岩下博信, 高野俊夫
  • 総ページ数: 379
  • 出版者: サイエンス&テクノロジー
• [図書] Clayteam Technical Book(粘土膜及び無機ナノ素材に関する「技術解説書」)「第5章応用,第3節クレーストを用いた炭素繊維強化プラスチック製水素タンク」 (2011)
  • 著者名/発表者名: 蛯名武雄, 高木哲一, 山田裕久, 田村賢志, 森本和也, 小川誠, 林拓道, 伊藤弘志, 窪田宗弘, 横田弘, 志々目正高, 皆瀬慎, 太田俊一, 阿部潔, 長井雄希, 鈴木正哉, 南〓貞, 石井亮, 横田光司, 南條弘, 平田雄一, 鯨井勝, 行嶋史郎, 井口恵進, 手島暢彦, 川崎加端範, 茂木克己, 佐々木巌, 小熊清典, 浜尾聡和, 在間弘朗, 荘所大策, 鈴木覚, 米本浩一, 和田一仁, 福井祥文, 河崎英治, 中村雄三, 藤原広治, 星靖, 小野澤伸子, 佐山和弘, S.Venkatachalam, 佐藤公泰, 榊原和久, 冨樫哲, 庄司絵梨子
  • 出版者: 独立行政法人産業技術総合研究所コンパクト化学システム研究センター
• [図書] 水素製造・吸蔵・貯蔵材料と安全化「第4章 水素貯蔵用タンク,圧縮容器材料/水素貯蔵システム,第2節 水素貯蔵用タンク/容器材料/システム [5]炭素繊維強化樹脂(CFRP)を用いた水素貯蔵用タンク」 (2010)
  • 著者名/発表者名: 橋本辰彦, 加藤之貴, 、成田悟, 原田亮, 上宮成之, 石部英臣, 前一廣, 川本克也, 稲垣嘉之, 松永健太郎, 関根泰, 松方正彦, 菊地英一, 浦崎浩平, 三石雄悟, 佐山和弘, 久慈俊郎, 寺下尚克, 角掛繁, 竹市信彦, 高木英行, 宮岡裕樹, 市川貴之, 西原洋和, 京谷隆, 伊藤仁, 内山誠, 阿部真丈, 南雲道彦, 小堀良浩, 榊田明宏, 伊藤吾朗, 坂口善樹, 米本浩一, 坂口順一, 市川勝, 高井健一, 砥綿眞一, 李海文, 池田一貴, 齋藤寛之, 町田晃彦, 片山芳則, 高木勝敏, 上杉浩之, 新居宏美, 岩下博信, 高野俊夫
  • 出版者: サイエンス&テクノロジー
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.mech.kyutech.ac.jp/yonemoto/
• [備考]
  • URL: http://horyu.jimut.kyutech.ac.jp/kit/AnnualReport2010.nsf
• [備考]
  • URL: http://www.mech.kyutech.ac.jp/yonemoto/
• [備考]
  • URL: http://horyu.jimut.kyutech.ac.jp/kit/AnnualReport2010.nsf
• [備考]
  • URL: http://www.mech.kyutech.ac.jp/yonemoto/
• [備考]
  • URL: http://www.mech.kyutech.ac.jp/yonemoto/