| 研究課題/領域番号 |
20K15045
|
|---|
| 研究種目 |
若手研究
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
小区分26040:構造材料および機能材料関連
|
|---|
| 研究機関 | 群馬大学 |
|---|
研究代表者 |
小林 竜也 群馬大学, 大学院理工学府, 助教 (00847486)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2020年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
|
|---|
| キーワード | 異種材料接合 / マルチマテリアル / めっき / CFRTP / ステンレス鋼 / アルミニウム合金 / 引張せん断試験 / ガルバニック腐食 / 疲労試験 / PA6 / 構造材料 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
特殊形状めっき膜を付与した金属と炭素繊維強化熱可塑性プラスチック(CFRTP)における異種材接合技術の確立を目指す。金属とプラスチックの接合はボルト締結が一般的であるが、自動車用途においては省エネルギー化を目的に部材軽量化を実現させるマルチマテリアル接合技術が要求されている。申請者は、金属の接合面に特殊形状めっき膜を生成し、加熱加圧によりプラスチックと接合する手法を検討した。本研究では、めっき膜形状に及ぼす影響因子を明らかにするとともに、ステンレス鋼およびアルミニウム合金とCFRTPの接合に最適なめっき膜形状を接合強度の観点から調査し、高接合強度となる条件を策定する。
|
| 研究成果の概要 |
自動車用構造材のマルチマテリアル化において、異種材料接合技術は重要な要素である。本研究では、特殊形状めっき膜を用いた異種材料接合技術を実用化することを目指した。微細な凹凸を形成するNi-Cu合金めっき膜の生成メカニズムを電気化学的手法によって解明し、それを用いたステンレス鋼/炭素繊維強化熱可塑性プラスチック（CFRTP）およびアルミニウム合金/CFRTP接合体の接合特性に及ぼすNi-Cu合金めっき浴組成の影響を明らかにした。さらに、Ni-Cu合金めっき膜を施したステンレス鋼およびアルミニウム合金とCFRTP間のガルバニック腐食挙動を明らかにした。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、樹状構造体を有するNi-Cu合金めっき膜を付与した金属とCFRTPとの接合において、めっき浴組成と接合特性の関係を明らかにしたことで、提案する異種材料接合プロセスに関して知見が得られたものと考える。また、耐食性について、金属とCFRTPを直接接合した場合は金属とCFRTP中の炭素繊維の電位差に起因し金属が腐食されることが問題となるが、対策法を検討した異種材料接合技術に関する報告は少ない。本研究では、金属とCFRTPの腐食挙動を電気化学的に検証し、Ni-Cu合金めっき膜による耐食性の効果を明らかにした。
|
