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ナノ構造デザインによる炭素系複合材料の熱輸送制御

研究課題

研究課題/領域番号 26289048
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 熱工学
研究機関九州大学

研究代表者

河野 正道  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50311634)

研究分担者 塩見 淳一郎  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40451786)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2016年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2015年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2014年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
キーワードナノカーボン / 相変化材料 / 熱伝導率 / グラフェン / 熱交換器 / 熱物性 / エネルギー貯蔵 / カーボンナノチューブ / カーボンナノホーン
研究成果の概要

材料のナノ構造と熱輸送機構の相関を理解し,所望の熱伝導率を持つ材料を設計・創製することを最終的な目的として,系統的にグラフェン・ナノプレートレット(GnP),多層カーボンナノチューブ(MWCNT)と単層カーボンナノホーン(SWCNH)を相変化材料に添加し,熱伝導率向上効果を検討した.GnP,MWCNT,SWCNHを1vol%相変化材料に添加した際の熱伝導率の増加はそれぞれ120 %, 70 %, 25 %であり,ナノカーボン添加による熱伝導率向上効果はGnPの場合が最も高くなった.ナノカーボンの形状・熱伝導率に加え,母材との界面熱抵抗が複合材料の熱伝導率に大きく影響することが分かった.

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 5件、 査読あり 9件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] 清華大学(中国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] IIT Mandi(インド)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] The effects of the surface roughness on the dynamic behavior of the successive micrometric droplets impacting onto inclined hot surfaces2017

    • 著者名/発表者名
      Deendarlianto, Y. Takata, M. Kohno, S. Hidaka, T. Wakui, A. I. Majid, H. Y. KuIndarto and A. Widyaparaga
    • 雑誌名

      International Journal of Heat and Mass Transfer

      巻: 101 ページ: 1217-1226

    • DOI

      10.1016/j.ijheatmasstransfer.2016.05.132

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Long delay time study of thermal transport and thermal stress in thin Pt film-glass substrate system by time-domain thermoreflectance measurements2017

    • 著者名/発表者名
      Shen Yan, Cheng Dong, Tingting Miao, Wei Wang, Weigang Ma, Xing Zhang, Masamichi Kohno, Yasuyuki Takata
    • 雑誌名

      Applied Thermal Engineering

      巻: 111 ページ: 1433-1440

    • DOI

      10.1016/j.applthermaleng.2016.08.110

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Melting of graphene based phase change nanocomposites in vertical latent heat thermal energy storage unit2016

    • 著者名/発表者名
      Nitesh Das, Yasuyuki Takata, Masamichi Kohno, Sivasankaran Harish
    • 雑誌名

      Applied Thermal Engineering

      巻: 107 ページ: 101-113

    • DOI

      10.1016/j.applthermaleng.2016.06.166

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Thermal transport and thermal stress in a molybdenum film-glass substrate system2016

    • 著者名/発表者名
      Thermal transport and thermal stress in a molybdenum film-glass substrate system”, Miao, T., Ma, W., Yan, S., Zhang, X., Kohno, M., Takata, Y. and Ikoma
    • 雑誌名

      Journal of Vacuum Science and Technology B

      巻: 34 号: 2 ページ: 021801-021801

    • DOI

      10.1116/1.4941308

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Comprehensive study of thermal transport and coherent acoustic-phonon wave propagation in thin metal film - Substrate by applying picosecond laser pump - Probe method2015

    • 著者名/発表者名
      Ma, W., Miao, T., Zhang, X., Kohno, M. and Takata
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry C

      巻: 119 号: 9 ページ: 5152-5159

    • DOI

      10.1021/jp512735k

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Control of thermal transport across a solid-liquid interface by using self-assembled monolayer2015

    • 著者名/発表者名
      S.-W. Hung, J. Shiomi, and G. Kikugawa
    • 雑誌名

      Proceedings of the Fifteenth International Symposium on Advanced Fluid Information

      巻: CD ページ: 92-93

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermal Conductivity Enhancement of Lauric Acid Phase Change nanocomposite with graphene nanoplatelets2015

    • 著者名/発表者名
      S.Harish, D. Orejon, Y. Takata, M. Kohno
    • 雑誌名

      Applied Thermal Engineering

      巻: 80 ページ: 205-211

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Thermal Conductivity Enhancement of Lauric Acid Phase Change nanocomposite in Solid and Liquid State with Single-Walled Carbon Nanohorn inclusions2015

    • 著者名/発表者名
      S.Harish, D. Orejon, Y. Takata, M. Kohno
    • 雑誌名

      Thermochimica Acta

      巻: 600 ページ: 1-6

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Thermal Conductivity Reduction of Crystalline Silicon by High Pressure Torsion2014

    • 著者名/発表者名
      S.Harish, M.Tabara, Y.Ikoma, Z.Horita, Y. Takata, D.G.Cahill and M.Kohno
    • 雑誌名

      Nanoscale Research Letters

      巻: 9 ページ: 326-326

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Thermal Conductivity Reduction of Bulk Silicon by HPT Process2017

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Kohno
    • 学会等名
      Asian Conference on Thermal Sciences 2017
    • 発表場所
      Jeju
    • 年月日
      2017-03-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Carbon Nano Filler Dimensionality on the Melting of Phase Change Nanocomposites in Vertical Shell-tube Thermal Energy Storage Unit2017

    • 著者名/発表者名
      Sivasankaran Harish
    • 学会等名
      Asian Conference on Thermal Sciences 2017
    • 発表場所
      Jeju
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of thermal conductivity of HPT-processed bulk silicon2016

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Kawawaki
    • 学会等名
      International Symposium on Micro-Nano Science and Technology 2016
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-12-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カーボンナノフィラーの複合化による相変化材料の熱伝導率向上2016

    • 著者名/発表者名
      河野正道
    • 学会等名
      日本熱物性シンポジウム
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2016-11-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Enhanced Heat Transport and Phase Change Behavior of Nanocomposites for Thermal Energy Storage Application2016

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Kohno
    • 学会等名
      The Thirteenth International Conference on Flow Dynamics
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-10-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Control of thermal transport across a solid-liquid interface by using self-assembled monolayer2015

    • 著者名/発表者名
      S.-W. Hung, J. Shiomi, and G. Kikugawa
    • 学会等名
      Proceedings of the Fifteenth International Symposium on Advanced Fluid Information
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2015-10-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Enhanced Thermal Conductivity of Phase Change Nanocompsite in Solid an Liquid State with Single-Walled Carbon Nanohorn Inclusions2015

    • 著者名/発表者名
      Sivasankaran HARISH, Daniel OREJON, Yasuyuki TAKATA, Masamichi KOHNO
    • 学会等名
      3rd International Workshop on Heat Transfer Advances forEnergy Conservation and Pollution Control
    • 発表場所
      台北
    • 年月日
      2015-10-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Thermal conductivity enhancement of phase change nanocomposite in solid and liquid state with single-walled carbon nanohorn inclusions2015

    • 著者名/発表者名
      S.Harish, D. Orejon, Y.Takata, M.Kohno
    • 学会等名
      International Conference on Polygeneration
    • 発表場所
      Chennai, India
    • 年月日
      2015-02-18 – 2015-02-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Enhanced Thermal Conductivity of Nanostructured Phase Change Composite for Thermal Energy Storage2014

    • 著者名/発表者名
      S.Harish, Y.Takata, M.Kohno
    • 学会等名
      ASME International Mechanical Engineering Congress & Exposition
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 年月日
      2014-11-14 – 2014-11-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] グラフェン添加による脂肪酸相変化材料の熱伝導率の向上2014

    • 著者名/発表者名
      河野正道,Sivasankaran Harish,Daniel Orejon,高田保之
    • 学会等名
      日本機械学会熱工学コンファレンス2014
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-11-08 – 2014-11-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Nano engineering heat conduction in semiconductor & organic phase change materials2014

    • 著者名/発表者名
      Masamichi KOHNO
    • 学会等名
      A3 seminar
    • 発表場所
      Shanghai,China
    • 年月日
      2014-05-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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