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2011 年度 実績報告書

カーボン・ナノチューブを添加した高分子複合材料に関する熱伝導解析

研究課題

研究課題/領域番号 20560053
研究機関岐阜大学

研究代表者

寺尾 貴道  岐阜大学, 工学部, 准教授 (40271647)

キーワードシミュレーション工学 / ナノ材料 / ナノチューブ・フラーレン / 高分子構造・物性 / 熱工学
研究概要

固体高分子の中にカーボン・ナノチューブを分散させた複合材料は、母体となる高分子材料と比較すると弾性的な強度が増す事が知られている。この複合材料における熱伝導率の振る舞いは、工学的に重要な問題である。単体のカーボン・ナノチューブは、極めて高い熱伝導率を示す一次元熱伝導体である事が従来の研究から知られているが、高分子複合材料における熱的な性質については未解決の問題が数多い。平成23年度においては、本研究課題で扱っている系における熱伝導率に関して、数値シミュレーションの立場から考察した。また、熱伝導率の振る舞いを物理的に解析する為に、系の振動モードと熱伝導特性との間の関係に関する研究を行った。本研究課題で扱っている様な高分子系(及び高分子複合材料)における振動ダイナミクスは、調和近似に基づく記述では妥当ではなく、非調和項の効果(非線形性)が強く影響している。この問題に関連して、非線形性を有する物理系におけるモード解析に適した新たな数値計算手法を用いて、振動励起モードの物理的性質、及びその振動数依存性について定量的に明らかにした。
過去の研究において、炭化水素系における分子シミュレーションを行う際に用いられる力場は、数多く提案されている。一般に、分子シミュレーションを用いた研究においては、粗視化シミュレーションと全原子シミュレーションという、2通りの異なるアプローチが用いられている。一般に大規模な系を扱う上では前者の方が有利であるが、計算機シミュレーションにおいて材料の性質をどの程度正確に再現できるかという点に関しては未解決の点も数多い。本研究では上記の観点から、系を記述する力場に関しても考察を行った。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Two-stage melting transition of bilayer systems under geometrical confinement : multicolour domain decomposition Monte Carlo simulation2012

    • 著者名/発表者名
      Takamichi Terao, Yuuki Oguri
    • 雑誌名

      Molecular Simulation

      巻: (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Localization-delocalization transition and subdiffusion of discrete nonlinear Schrodinger equation in three dimensions2011

    • 著者名/発表者名
      Takamichi Terao
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 83 ページ: 056611-1-056611-6

    • URL

      http://repository.lib.gifu-u.ac.jp/handle/123456789/39435

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Finite-Difference Frequency-Domain Method to Study Photonic Crystals with Dispersive Metamaterials2011

    • 著者名/発表者名
      Takamichi Terao
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 50 ページ: 102204-1-102204-5

    • DOI

      10.1143/JJAP.50.102204

    • 査読あり
  • [学会発表] Phase transitions in a Gaussian-core model under geometrical confinement2011

    • 著者名/発表者名
      Takamichi Terao
    • 学会等名
      8th Liquid matter conference
    • 発表場所
      ウィーン大学(オーストリア)
    • 年月日
      2011-09-08
  • [学会発表] Aging phenomena in colloidal depletion gels2011

    • 著者名/発表者名
      Takamichi Terao
    • 学会等名
      8th Liquid matter conference
    • 発表場所
      ウィーン大学(オーストリア)
    • 年月日
      2011-09-07

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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