| 研究課題/領域番号 |
20K05120
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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 | 近畿大学 |
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研究代表者 |
西籔 和明 近畿大学, 理工学部, 教授 (30208235)
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| 研究分担者 |
田邉 大貴 神戸市立工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (70792216)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022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)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 熱可塑性CFRP / 融着接合 / 接合界面 / 引張せん断強度 / 超音波融着接合 / 抵抗融着接合 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，炭素繊維強化熱可塑性プラスチック（熱可塑性CFRP）の繊維/樹脂界面近傍での融着接合過程の現象解明を目的とし，融着接合部に添加するマイクロ・ナノ粒子の影響を解明する．具体的には，金属粉末冶金技術および樹脂射出成形技術を融合したマイクロ・ナノプロセッシングの研究成果を，熱可塑性複合材料の各種融着接合におけるプロセス研究の成果に応用し，分野横断型の学際的な研究を目指す．
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| 研究成果の概要 |
本研究は，炭素繊維強化熱可塑性プラスチック(熱可塑性CFRP)の繊維/樹脂界面近傍での融着接合過程の現象解明を目的とし，融着接合部に添加するマイクロ・ナノ粒子の影響を調査した. 具体的には，単層および多層カーボンナノチューブを融着接合層の熱可塑性樹脂と均一に溶融混練し，超音波融着接合や抵抗融着接合の融着接合層として用いた．融着接合挙動や引張せん断強度を評価した結果，カーボンナノチューブを添加することで，融着接合層の樹脂溶融が促進され，カーボンナノチューブの3次元ネットワーク構造により，引張せん断強度が向上することが示唆された．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の成果は，熱可塑性樹脂複合材料の融着接合プロセスにおける普遍的な影響因子を明らかにするものであり，熱可塑性CFRP等の先進材料の融着接合プロ セスの高度化に貢献できる.これにより，熱可塑性複合材料の用途拡大をより進めることが可能となり，学術的な独創性や工業的有用性は極めて高いと考えられる.また，マイクロ・ナノテクノロジーとCFRPの成形加工技術を融合した先進的な技術分野を開拓し，普遍性の高い研究成果が産業応用につながると考えられる.
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