炭素繊維のナノオーダー表面欠陥を考慮した圧縮強度の解明

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24760561
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 複合材料・物性
• 研究機関: 日本大学
• 研究代表者: 上田 政人 日本大学, 理工学部, 講師 (80434116)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 炭素繊維 / 圧縮強度 / 複合材料

研究概要

１本の炭素繊維を電子顕微鏡で観察しながら圧縮試験を実施して、繊維方向の圧縮特性を測定する方法を開発した。引張強度の異なる２種類の炭素繊維の圧縮強度を測定した結果、引張強度の低い炭素繊維では圧縮強度と引張強度とはほぼ同等であったが、引張強度の高い炭素繊維では、圧縮強度は引張強度よりも大幅に低い値であった。高強度炭素繊維を用いた炭素繊維強化プラスチックにおいてその圧縮強度が引張強度よりも著しく低い原因として、炭素繊維の低い圧縮強度が主原因である可能性を示した。

研究成果

• [学会発表] Direct compression test of a single PAN based carbon fiber in SEM (2014)
  • 著者名/発表者名: Masahito Ueda, Wataru Saito, Ryuma Imahori
  • 学会等名: 1st International Conference on Mechanics of Composites
  • 発表場所: アメリカ
  • 年月日: 2014-06-12
• [学会発表] Axial compression test of a PAN based carbon fiber (2014)
  • 著者名/発表者名: Masahito Ueda, Wataru Saito
  • 学会等名: 1st Joint Turkey-Japan Workshop on Polymeric Composite Materials
  • 発表場所: トルコ
  • 年月日: 2014-05-13
• [学会発表] 直接圧縮試験による炭素繊維の圧縮強度評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 齋藤渉、上田政人
  • 学会等名: 第5回日本複合材料会議
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-03-05
• [学会発表] 走査型電子顕微鏡内での炭素繊維の直接圧縮試験 (2013)
  • 著者名/発表者名: 齋藤渉、上田政人
  • 学会等名: 第38回複合材料シンポジウム
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2013-09-24
• [学会発表] 炭素繊維単繊維の圧縮特性評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 今堀龍馬、上田政人
  • 学会等名: 日本機械学会関東支部第19期総会講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-03-15
• [備考]
  • URL: http://www.mech.cst.nihon-u.ac.jp/studies/ueda/