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Application of cellulose nanofiber (CNF) reinforced resin in suppressing damages in CFRP laminate with complex internal structures

研究課題

研究課題/領域番号 22K20414
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0301:材料力学、生産工学、設計工学、流体工学、熱工学、機械力学、ロボティクス、航空宇宙工学、船舶海洋工学およびその関連分野
研究機関東京理科大学

研究代表者

MOHAMMAD FIKRY  東京理科大学, 創域理工学部機械航空宇宙工学科, 助教 (90962548)

研究期間 (年度) 2022-08-31 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードCFRP laminate / Damage suppression / Fiber discontinuity / Cellulose nanofiber / Composite Materials / Delamination / Ply discontinuity / CFRP / Fracture toughness / Mechanical property / Damage behavior
研究開始時の研究の概要

In this study, a sustainable cellulose nanofiber reinforced resin will be effectively employed to increase the interlaminar fracture toughness in carbon fiber reinforced plastic (CFRP) laminates with complex internal structures, to suppress the damage propagation that always contributes to the failure of the structures.

研究成果の概要

本研究は炭素繊維強化プラスチック(CFRP)積層板の層間にセルロースナノファイバー(CNF)強化樹脂を効果的に適用し,その層間破壊靭性を向上させることを目的とした.まずは,CFRP積層板内でCNF強化樹脂を局所的に配置する技術を開発し,CNF強化樹脂の適用による層間破壊靭性の向上メカニズムを実験的に明らかにした.さらに,CFRP層間に適用されるCNF強化樹脂の最適量の条件の調査を行い,それをベースに,繊維不連続部のような複雑な内部構造を持つCFRP積層板に適用し,その損傷の抑制が確認できた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

The introduction of CNF reinforced resin in CFRP laminates demonstrates that it is possible to prevent the development of delamination that leads to material failure. This represents a groundbreaking technology that significantly contributes to the broader application of composites.

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Newcastle University(英国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] セルロースナノファイバー(CNF)添加樹脂による CFRP 複合材料積層板の層間高靭性化2023

    • 著者名/発表者名
      堀壱成,M. J. Mohammad Fikry,秦野超,羽野里奈子,吉川祐樹,吉田穣,熊本吉晃,武中晃,野島雅,荻原慎二
    • 学会等名
      日本機械学会第30回機械材料・材料加工講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Application of cellulose nanofiber (CNF)reinforced resin to suppress damages in CFRP laminate2023

    • 著者名/発表者名
      M. J. Mohammad FIKRY, Issei HORI, Tooru HATANO, Rinako HANO, Yuki YOSHIKAWA, Yutaka YOSHIDA, Yoshiaki KUMAMOTO, Akira TAKENAKA, Masashi NOJIMA, Shinji OGIHARA
    • 学会等名
      JSPS-DST Japan-India Workshop 2023
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Suppression of delamination in cross-ply CFRP laminate under bending load using cellulose nanofiber-reinforced resin2023

    • 著者名/発表者名
      M. J. Mohammad FIKRY, Issei HORI, Shun ABE, Masashi NOJIMA, Vladimir VINOGRADOV, Shinji OGIHARA
    • 学会等名
      第14回日本複合材料会議(JCCM-14)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Delamination suppression in CFRP laminate with ply discontinuity using cellulose nano fiber reinforced resin2023

    • 著者名/発表者名
      M. J. Mohammad FIKRY, Issei HORI, Tooru HATANO, Rinako HANO, Yuki YOSHIKAWA, Yutaka YOSHIDA, Yoshiaki KUMAMOTO, Akira TAKENAKA, Masashi NOJIMA, Shinji OGIHARA
    • 学会等名
      日本材料学会 第72 期学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-09-01   更新日: 2025-01-30  

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