| 研究課題/領域番号 |
10045052
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
複合材料・物性
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| 研究機関 | 湘南工科大学 |
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研究代表者 |
谷本 敏夫 湘南工科大学, 工学部, 教授 (90179854)
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| 研究分担者 |
森井 享 湘南工科大学, 工学部, 講師 (50230090)
幾田 信生 湘南工科大学, 工学部, 教授 (30277941)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 2000
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| キーワード | 繊維強化複合材料 / 界面テイラリング / 制振材料 / CFRP / CMC / インターリーフ / アルミナ / 破壊靭性 |
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| 研究概要 |
(1)インターリーフによるCFRP積層材の界面テイラリング:積層界面にインターリーフ・フィルムを挿入した積層材を作製することにより複合材料の界面のテイラリングを行ない、静強度特性および耐疲労性の改善を試みた。CFRPには高強度炭素繊維/エポキシプリプレグを、インターリーフ材にはポリエチレンフィルムおよびポリイミドフィルムの2種類を用いた。はく離が発生する層間にインターリーフ材を挿入することにより、はく離損傷が抑制され、強度特性が改善されることが明らかになった。フィルム形状および挿入面積の最適化設計により弾性率の低下も抑制・制御できた。
(2)インターリーフ挿入による制振性FRPの創出:インターリーフ挿入によるCFRPの振動減衰特性の改善のための研究を実施した。積層界面にインターリーフ材を挿入することにより、CFRPが振動を受けるとき、振動エネルギーをフィルムのずり変形によって熱エネルギーに変換して吸収することによって高い振動減衰特性(損失係数で、従来のCFRPに比べ、5〜50倍)を得ることができることが明らかになった。このインターリーフCFRPは、幅広い応用分野の制振構造材料として将来有望である。
(3)プリプレグによる長繊維強化セラミックスの新規成形法の開発:Si-Ti-C-O連続繊維にアルミナ/ホウケイ酸ガラス混入のスラリーを含浸させたグリーンシートを作製し、これを積層し常圧成形する長繊維強化セラミック複合材(CMC)の新しい成形プロセスを確立した。スラリー作製時にSiO_2-B_2O_3系ガラス加えることにより、Al_2O_3の焼成温度を下げ、CMC焼成時の繊維の熱劣化を防止すると同時に、繊維/マトリックス界面特性のテイラリングが可能となった。本成形法によって作製されたCMCは、強度特性、破壊靭性、再現性、信頼性、さらには生産性においても優れており、将来性が期待できる。
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