| 研究課題/領域番号 |
22560685
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
複合材料・物性
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
増田 千利 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20350407)
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| 研究期間 (年度) |
2010 – 2012
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| 研究課題ステータス |
完了 (2012年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2011年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2010年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 金属基複合材料 / カーボンナノファイバー(CNF) / 金属被覆 / アルミ合金 / 浸透法 / CNF / Al / 界面組織 / 濡れ性 / カーボンナノファイバー / 金属コーティング / アルミニュウム / 複合材料 / 材料工学 / 複合材料・物性 / 分散強化 / コーティング / ナノファイバー |
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| 研究概要 |
カーボンナノファイバー(CNF)強化複合材料を新東宝で作成するために、まずCNF表面への金属のコーティングを行った。その後コーティングしたCNFのプリフォームを用いて、濡れ性を測定した。さらにプリフォームを用いたアルミの浸透実験を行った。まずコーティングであるが、AlをCNF表面に触媒を用いてコーティングした結果、表面に約5-10nmの厚さで均一なAlのコーティング膜が形成されていた。分析の結果表面はα-Al2O3が少し形成されていた。この他、Mg,Cu,Niのコーティングを試みたところ、CNF表面にコーティングされていることが確認された。プリフォームを作成して、濡れ性を測定した結果、Alコーティングのみの場合には、接触角が174°(以前のデータ)と大きくて測定に失敗したが、コーティングAl層をN_2ガス雰囲気で熱処理して、AlNとしたところ、145°であった。また表面にNiをコーティングした後、測定したところ、125°程度まで減少することがわかった。アルミの浸透実験ではN2雰囲気でCNFのプリいフォーム中にAlが浸透する条件をプリフォーム形成条件、Mgの量、N2ガス量などを変えて検討した結果、プリフォーム中の空孔量の最も多い条件、Mg/Al=0.3,N_2ガス量1000ml/min浸入深さが最大で、プリフォーム厚さ(5mm)の2/3に達することがわかった。なおCNFの体積含有率は15%であり、高含有率の複合材料が出来る可能性を見出した。さらに半凝固状態のAl溶湯にCuをコーティングしたCNFを投入して、複合材料を作成できた。
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