| 研究課題/領域番号 |
16K06743
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
複合材料・表界面工学
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| 研究機関 | 岐阜大学 |
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研究代表者 |
三宅 卓志 岐阜大学, 工学部, 教授 (70503275)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 炭素繊維強化複合材料 / 界面はく離 / 急速加熱 / CFRTP / 熱可塑性樹脂 / 再溶着 / 顕微ラマン分光法 / 繊維応力測定 |
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| 研究成果の概要 |
炭素繊維で強化した熱可塑性樹脂マトリックス複合材料CFRTPに発生する繊維/マトリクス界面でのはく離を、CFRTP中の炭素繊維のみを選択的に急速加熱することにより再溶着させる方法を開発した。炭素繊維1本を樹脂に埋め込んだ単繊維試験片を用い、集光型ハロゲンランプで繊維のみを選択的に急速加熱し、加熱前後での引張負荷時に繊維に発生する応力を顕微ラマン分光法を用いて直接、詳細に計測することにより界面の溶着範囲、界面溶着強度の詳細を明らかにした。加熱前後での繊維応力分布から、加熱速度の違いにより界面再溶着範囲や界面強度に差が生じ、加熱速度が速いほど再溶着界面強度が高くなることを示した。
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| 自由記述の分野 |
材料力学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
マトリックスに熱可塑性樹脂を用いた炭素繊維強化複合材（CFRTP）の界面はく離などの損傷修復は、加熱により樹脂を溶融させるだけでは実現できず、圧力を同時に作用させる必要がある。本研究では、樹脂の局所的な急速な溶融を利用し溶融と同時に界面に圧力を発生させる方法を提案した。この方法は、界面改質などに適用できる他，外部からの加圧も必要なく、修復が必要な個所のみに適用可能である。したがって、コストダウンのため大型部材を一体成形することの多い炭素繊維で強化した複合材料部材において、製造時の部分的な成形不良や使用時の局所的な劣化や損傷により全体廃棄することなく修復しての再利用を可能とする。
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