| 研究課題/領域番号 |
20H02039
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分18010:材料力学および機械材料関連
|
|---|
| 研究機関 | 地方独立行政法人大阪産業技術研究所 |
|---|
研究代表者 |
片桐 一彰 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 和泉センター, 主任研究員 (70521277)
|
|---|
| 研究分担者 |
戸谷 剛 北海道大学, 工学研究院, 教授 (00301937)
陶山 剛 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 和泉センター, 研究員 (00712928)
奥村 俊彦 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 和泉センター, 主任研究員 (10359408)
磯野 拓也 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (70740075)
本田 真也 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (90548190)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2022年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2021年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2020年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
|
|---|
| キーワード | CFRP / 脱オートクレーブ / セルロースナノファイバー / 蓄熱 / ラティス構造 / CFRPの製造方法 / ヒートシンク / 衝撃強度 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
炭素繊維強化複合材料(CFRP)によるラティス(＝格子)構造は、炭素繊維の剛性と強度を最大限に活用した軽量・高強度構造となるが、製造には制約が多い。本研究は、自動車塗装に使われる電着液に炭素繊維を浸漬し、通電により、繊維表面に樹脂を析出させて含浸する独自の電着樹脂含浸法を適用し、ラティス構造の製造法を開発する。特に、CFRP部材を曲線化し、部材の交点近傍の応力集中を緩和する。また、持続可能な資源で、強度に優れるセルロースナノファイバーを添加し、ラティス構造を強靱化する手法を提示する。更に、ラティス状の伝熱面を有する軽量で高性能なヒートシンクを創製する。
|
| 研究実績の概要 |
下記の研究を推進した。
（A) 電着樹脂含浸法を用いたラティス構造の製造法を開発、部材曲線化の効果の実証：これまでに、独自の炭素繊維強化樹脂（Carbon Fiber Reinfroced Plastic, 以下、CFRP)の製造方法である、電着樹脂含浸法の開発を進めてきた。今年度、この方法を適用したCFRP製ラティス構造の製作方法を確立するため、いくつかのラティス構造の試作試験を行った。電着樹脂含浸法は、ラティス構造を構成する部材が曲線状であっても容易に製作できることが大きな特長である。そのため、曲線部材を使った変形性が最大限に活用され、将来、有用と想定されるラティス構造として、航空機の主翼の骨組構造に着目し、検討した。
（B) セルロースナノファイバーによるCFRPの衝撃強度の向上とラティス構造への適用：CFRPの衝撃強度を向上させるため、まずは、添加するセルロースナノファイバーの長さや直径を変化させて、炭素繊維間に侵入させる試験を開始した。従来から言われているが、セルロースナノファイバーの長さや直径は、セルロースナノファイバーの分散評価とも関連性が大きい。そのため、現用のレーザー回折式の粒度分布分析装置を用いてセルロースナノファイバーの直径、長さを評価し、衝撃強度の評価に向けた基礎データを取得した。
（C）蓄熱性の計測手法、評価手法についての検討：蓄熱性CFRPの蓄熱量を向上させるためには、蓄熱性のみならず、熱伝導性を向上させ、蓄熱性CFRPの面内において、極力の広い範囲で蓄熱させる必要がある。そのため、表面の熱分布を精密に確認でき、かつ、断熱性を十分に確保する方法について検討を行った。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
新型コロナ感染症のため。
|
| 今後の研究の推進方策 |
先行させることの出来る実験などの前倒しを推進する。
|
