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CNT析出強化階層型複合材料の創成と界面評価および衝撃・疲労特性

研究課題

研究課題/領域番号 24360048
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関早稲田大学

研究代表者

川田 宏之  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20177702)

研究分担者 細井 厚志  早稲田大学, 理工学術院, 講師 (60424800)
荒尾 与史彦  同志社大学, 理工学部, 助教 (40449335)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2014年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2013年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2012年度: 12,740千円 (直接経費: 9,800千円、間接経費: 2,940千円)
キーワード複合材料 / カーボンナノチューブ / 界面評価 / 気相成長法 / 材料強度
研究成果の概要

本研究では高分子基複合材料(PMC)へのカーボンナノチューブ(CNTs)導入方法として,複数種の無機系繊維表面へのCNTs析出方法の確立を行った.特に,触媒金属や析出条件の検討によって,一般にCNTs析出が困難とされる炭素繊維表面への短時間かつ均一なCNTs析出プロセスを確立した.また,マルチスケールの界面特性評価から複合材料の界面せん断特性向上へのCNTs析出の有効性を示した.さらに,CNTs析出炭素繊維を強化材とするCFRP一方向材を創製し,CNTs析出による補強効果の異方性とそのメカニズムを明らかにした.

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] Evaluation of mechanical properties of untwisted carbon nanotube yarn for application to composite materials2014

    • 著者名/発表者名
      Sugano K., Kurata M., Kawada H
    • 雑誌名

      Carbon

      巻: 78 ページ: 356-365

    • DOI

      10.1016/j.carbon.2014.07.012

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characteristics of carbon fibers grafted carbon nanotubes using nickel deposition2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Kawada, Maho Kameya
    • 雑誌名

      Proceedings of JSME/ASME 2014 International Conference on Materials and Processing

      巻: -

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Carbon Nanotube-Cu/parylene Nanowire Array Electrical Fasteners with High Adhesion Strength2014

    • 著者名/発表者名
      Y.Cui, Y.Ju, P.Wang, B.Xu, N.Kojima, K.Ichioka and A.Hosoi
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 7 号: 1 ページ: 015102-015102

    • DOI

      10.7567/apex.7.015102

    • NAID

      210000136937

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mimicking Gecko Foot with Strong Adhesive Strength Based on Spinnable Vertically Aligned Carbon Nanotube Array2014

    • 著者名/発表者名
      Y.Cui, Y.Ju, B.Xu, P.Wang, N.Kojima, K.Ichioka and A.Hosoi
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 4 号: 18 ページ: 9056-9060

    • DOI

      10.1039/c3ra46113k

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Increasing the interfacial strength in carbon fiber/polypropylene composites by growing CNTs on the fibers2013

    • 著者名/発表者名
      Yumitori S., Arao Y., Tanaka T., Naito K., Tanaka K., Katayama T.
    • 雑誌名

      Computational Methods and Experimental Measurements XVI

      巻: 55 ページ: 275-284

    • DOI

      10.2495/cmem130221

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanical properties of injection-molded carbon fiber/polypropylene composites hybridized with nanofillers2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Arao, Syuji Yumitori, Hirofumi Suzuki, Tatsuya Tanaka, Kazuto Tanaka, Tsutao Katayama
    • 雑誌名

      Composite Part A

      巻: 55 ページ: 19-26

    • DOI

      10.1016/j.compositesa.2013.08.002

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 熱CVD法によるCNT析出炭素繊維強化複合材料の力学特性評価2015

    • 著者名/発表者名
      中村紘大,名取純希,大澤貞幸,金太成,細井厚志,川田宏之
    • 学会等名
      日本機械学会2015年度年次大会
    • 発表場所
      北海道
    • 年月日
      2015-09-13 – 2015-09-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] カーボンナノチューブ析出炭素繊維を強化材としたCFRPの機械的特性2015

    • 著者名/発表者名
      大澤貞幸,中村紘大,川田宏之
    • 学会等名
      日本複合材料会議 (JCCM-6)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-03-04 – 2015-03-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] CNT分散複合材料の機械的特性に及ぼす液中プラズマによるCNT表面修飾の影響2015

    • 著者名/発表者名
      野村彩英子,花岡良一,安齊秀伸,下大川丈晴,寺阪澄孝,川田宏之
    • 学会等名
      第6回日本複合材料会議 (JCCM-6)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-03-04 – 2015-03-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] CVD法により作製したカーボンナノチューブシートの性状及び配向評価2014

    • 著者名/発表者名
      中川智貴,細井厚志,巨陽
    • 学会等名
      日本機械学会2014年度年次大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-09-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] CNTs析出炭素繊維の成形とミクロ・マクロ界面における力学的特性評価2014

    • 著者名/発表者名
      村山博,亀谷真帆,金太成,川田宏之
    • 学会等名
      第56回構造強度に関する講演会
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      2014-08-06 – 2014-08-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Characteristics of carbon fibers grafted carbon nanotubes using nickel deposition2014

    • 著者名/発表者名
      H. Kawada, M. Kameya
    • 学会等名
      JSME International Conference on Materials and Processing (ICM&P 2014)
    • 発表場所
      Detroit, Michigan, USA
    • 年月日
      2014-06-09 – 2014-06-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Mechanical properties of unidirectional composite using untwisted carbon nanotube yarn as a reinforcement2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Kawada, Kaoru Sugano, Masashi Kurata
    • 学会等名
      ASME International Manufacturing Science and Engineering Conference (MSEC 2014)
    • 発表場所
      Detroit, Michigan, USA
    • 年月日
      2014-06-09 – 2014-06-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] CVD法によるCNTs析出チラノ繊維/エポキシ複合材料の界面強度特性2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤龍
    • 学会等名
      第4回日本複合材料合同会議 (JCCM-4)
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス
    • 年月日
      2013-03-07
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] マルチスケール一方向GFRPの作製および機械的性質評価2013

    • 著者名/発表者名
      名取純希,川田宏之
    • 学会等名
      日本機械学会第21回機械材料・材料加工技術講演会(M&P2013)
    • 発表場所
      首都大学東京,東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 放電分散を用いたCNT分散樹脂の機械的特性2013

    • 著者名/発表者名
      室井 亮,花岡 良一,安齊 秀伸,下大川 丈晴,川田 宏之
    • 学会等名
      日本機械学会第21回機械材料・材料加工技術講演会(M&P2013)
    • 発表場所
      首都大学東京,東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] CVD法を用いたCNTs析出チラノ繊維複合材料の成形と界面強度評価2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤龍
    • 学会等名
      日本機械学会2012年度年次大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2012-09-10
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Tガラス繊維表面のCNTsが界面強度に及ぼす影響~複数のCNTs析出条件間の比較~2012

    • 著者名/発表者名
      亀谷真帆
    • 学会等名
      日本機械学会2012年度年次大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2012-09-10
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Effect ofintroducing CNTs to carbon fiber on its interfacial adhesion and fabrication of hierarchical multiscale CFRP

    • 著者名/発表者名
      Maho Kameya,Yoshihiko Arao, Hiroyuki Kawada
    • 学会等名
      The 9th Japan-Korea Joint Symposium on Composite Materials
    • 発表場所
      Kagoshima University, Kagoshima
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 放電分散を用いたCNTの均一分散の検討およびCNT強化樹脂の機械的特性評価

    • 著者名/発表者名
      室井亮,花岡良一,安齊秀伸,下大川丈晴,川田宏之
    • 学会等名
      第5回日本複合材料合同会議(JCCM-5)
    • 発表場所
      キャンパスプラザ京都,京都
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2012-04-24   更新日: 2019-07-29  

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