| 研究概要 |
本研究では,逐次型マルチスケール解析法によるナノコンポジットの機械・電気特性の評価システムの構築を目的としている.本年度では,下記の項目についての研究内容を実施した.
(1)CNTの剛性・強度特性の高精度評価
ナノコンポジットを開発ために,古典分子動力学に基づいて,CNTのヤング率。強度特性を高精度的に評価するとともに,特に,提案書に書いたような表面損傷のある多層のカーボンナノチューブ(MWCNT)の層間すべりのよる剣鞘形状の破壊モードをvan der Waals力と静電気影響の環境においての詳細な解析を行った.さらに,MWCNTの層間の滑り強度および引抜き力を評価するため,一つ普遍な公式を提案し,実験結果との比較により,その有効性を検証した.
(2)CNTとマトリックスとの界面機械特性評価
van der Waals力と静電気影響の環境を模擬し,古典分子動力学によりCNTと周りのポリマーとセラミックス二種類のマトリックスとの相互作用および界面機械特性の解析を行った.さらに,マトリックスに存在する残留応力は界面特性に及ぼす影響も調べた.また,曲がったCNTの形状が界面強度などの特性に与える影響を解析したとともに,酸処理によるMWCNTの表面欠陥などが界面特性に及ぼす影響を詳細に評価した.
(3)CNTの電気伝導・圧電抵抗特性の高精度評価
第一原理分子力学モデルを用いて,CNTの電子構造およびバンドギャップの評価を一部完成したが,CNTの電気伝導および圧電抵抗特性の評価については,現在順調な進行中である.
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