| 研究課題/領域番号 |
23K21001
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| 補助金の研究課題番号 |
21H01525 (2021-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2021-2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分24010:航空宇宙工学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
横関 智弘 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (50399549)
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| 研究分担者 |
岡田 孝雄 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 主任研究開発員 (50392858)
高橋 辰宏 山形大学, 大学院有機材料システム研究科, 教授 (60344818)
後藤 晃哉 山形大学, 有機エレクトロニクスイノベーションセンター, プロジェクト教員(助教) (10570864)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2024年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2023年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
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| キーワード | 導電性複合材 / 航空機構造材料 / 耐雷構造 / 複合材構造 / 導電性樹脂 / 複合材料 / 導電性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
導電性ポリマーを用いたCFRP構造の落雷保護システムの開発を目指している。成形性と高導電性を両立した導電性ポリマーを開発し、それをコーティング層としてCFRP構造の表面に塗布し、雷撃時にCFRP構造を守ることが可能な耐雷システムの開発を進めている。コーティング性能の評価試験、コーティングサンプルの試作と力学性能評価、コーティング層付きのCFRPサンプルの耐雷試験評価等を実施することで、落雷保護層としての実現性を検証する。
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| 研究実績の概要 |
昨年度までに開発した、高い導電性と成形性を両立した導電性樹脂を用い、CFRPの表面に耐雷コーティング層として塗布した試験片を作成し、表面塗工したCFRP試験片のコーティング接着特性評価、コーティングの耐切り欠き性能評価、力学特性評価、HotWet環境（高温・高湿）での特性評価、模擬雷撃を与えた場合のコーティングサンプルの損傷挙動評価を実施した。
開発した樹脂の性能は概ね良好で、コーティングとして適用可能な特性を示していることを確認できた。また、雷撃試験の結果から、耐雷コーティングを施すことにより、コーティングは損傷するものの、CFRP構造内の雷撃時損傷が低減すること、雷撃後のCFRP構造の力学特性低下がほとんど生じないことを確認した。
また、雷撃後の試験片について、コーティングを修復する方法の検討をはじめた。雷撃時に損傷した部位の除去や新たにコーティングを塗布する方法について、その面積や塗工条件について検討し、修復サンプルを作成した。修復部の導電性評価や初期欠陥評価を行い、優れた特性を示す条件を数種選定し、その修復サンプルの雷撃試験も実施し、修復後の耐雷性能を評価した。最大電流20kAまでの評価を完了し、適切な修復条件の修復サインプルでは、雷撃損傷や雷撃後の力学的特性低下は修復前と同程度であることを示した。
導電性樹脂をコーティングすることにより、CFRP構造の耐雷性能を確保可能であることを示し、修復可能な耐雷コーティング手法を確立をした。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
耐雷コーティングの有用性を示し、その修復方法を検討し、有効な方法を提示している。当初の予定通りの進捗である。
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| 今後の研究の推進方策 |
耐雷性能として、より大電流条件での評価が必要であり、今後、大電流条件での性能実証を進めていく計画である。
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