研究課題
炭素繊維強化熱硬化性樹脂複合材料を成形し、その圧縮試験を実施した。その際、ASTMに準拠したジグと、我々が独自に作製したジグを使用することにより、2種類の圧縮試験方法について検討した。その結果、試験方法により試験片に生じる応力およびその変動に相違が認められた。また、試験片の破壊様相と圧縮強度に注目すると、ブラシ状の破壊様相を呈するものは高い圧縮強度を、脆性的な破壊様相を呈するものは低い圧縮強度を示すことが判明し、両者に相関関係が存在することが確認された。しかし、炭素繊維強化熱硬化性樹脂複合材料の圧縮特性はその引張特性と比較してデータのばらつきが大きく、把握することが困難であることが確認されたため、今後より変動の少ないデータを得るための試験方法の検討が必要であると考えられる。その手段としては、大量の試料を使用することによる大標本圧縮試験を実行し、そのデータの信頼性解析に基づくデータベースの構築を行うことが挙げられる。さらに、炭素繊維強化複合材料の圧縮破壊機構を詳細に解明するために、母材であるマトリックス樹脂に靭性の高い熱可塑性樹脂を使用し、その効果を検討すること、異なる表面処理を施した炭素繊維を使用して繊維/樹脂界面の影響について検討すること、および炭素繊維自身の圧縮試験を行い、その破壊形態を詳細に検討することなどを予定している。また、これら一連の研究により確立された手法を、液晶繊維を強化材に用いた複合材料に適用することにより、繊維、マトリックス樹脂それぞれの影響について総合的に検討し、かつ圧縮特性に基づく新しい材料設計指針を構築することを目指す所存である。
