CNTを一次元配向分散した革新的軽量高強度Ａｌ電線の作製とグリーンイノベーション

• 研究課題/領域番号: 26289267
• 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: 材料加工・組織制御工学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 川崎 亮 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50177664)
• 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: 15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円); 2016年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2015年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2014年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
• キーワード: カーボンナノチューブ / 複合材料 / 界面反応相 / 均一分散 / 軽量高強度

研究成果の概要

CNT-Al複合材料は、優れた機械的、熱的および電気的特性のために、注目を集めている。 しかし、均一なCNT分散を達成することの困難さ及び不完全な界面結合のために、その開発は難しい物になっている。本研究は、カーボンナノチューブ(CNT)を、アルミニウム (Al)マトリックス中に一次元的に均一に配向分散させ、しかも、高延性を保って伸線の細線化した後に、CNT/Al界面を意図的に制御することによって、有効な荷重伝達による高強度化、かつ、良好な電気輸送界面による高電導率化を同時に達成する基盤プロセスを世界に先駆けて示すと共に、界面制御法の学術的説明とそのメカニズムを明らかにする事を目的としている。

研究成果

• [雑誌論文] Interface and interfacial reactions in multi-walled carbon nanotubereinforced (2016)
  • 著者名/発表者名: Weiwei Zhou, Sora Bang, Hiroki Kurita, Takamichi Miyazaki, Yuchi Fan,Akira Kawasaki
  • 雑誌名: Carbon 巻: 96 ページ: 919-928
  • DOI: 10.1016/j.carbon.2015.10.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] In-situ characterization of interfacial shear strength in multi-walled carbon nanotube reinforced aluminum matrix composites (2016)
  • 著者名/発表者名: Weiwei Zhou, Go Yamamoto, Yuchi Fan, Hansang Kwon, Toshiyuki Hashida, Akira Kawasaki
  • 雑誌名: Carbon 巻: 106 ページ: 37-47
  • DOI: 10.1016/j.carbon.2016.05.015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Load-bearing contribution of multi-walled carbon nanotubes on tensile (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Kurita , Mehdi Estili, Hansang Kwon , Takamichi Miyazaki , Weiwei Zhou ,Jean-François Silvain , Akira Kawasaki
  • 雑誌名: Composites: Part A 巻: 73 ページ: 125-131
  • DOI: 10.1016/j.compositesa.2014.09.014
  • 査読あり
• [学会発表] Fabrication of TinO2n-1 by Hydrogen Reduction and Evaluation of Thermoelectric Properties (2016)
  • 著者名/発表者名: Xiaopeng FENG
  • 学会等名: 粉体粉末冶金協会春季大会（117回）
  • 発表場所: 京都工芸繊維大学（京都市）
  • 年月日: 2016-05-26
• [学会発表] Direct Evaluation of Interfacial Strength in MWCNT‐Al Matrix Composites by an In‐situ Pullout Method (2015)
  • 著者名/発表者名: Weiwei ZHOU，Go YAMAMOTO，Toshiyuki HASHIDA，Keiko KIKUCHI，Naoyuki NOMURA，Akira KAWASAKI
  • 学会等名: 粉体粉末冶金春季大会（114回）
  • 発表場所: 早稲田大学国際会議場(東京）
  • 年月日: 2015-05-27
• [学会発表] カーボンナノチュブ分散強化型アルミニウム複合材料の熱膨張挙動 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山口 達也
  • 学会等名: 粉体粉末冶金協会秋季大会(第109回）
  • 発表場所: 大阪大学コンベンションセンター（吹田）
  • 年月日: 2014-10-30