2003 Fiscal Year Annual Research Report
ナノ繊維強化マイクロマシン用複合材料の信頼性評価と材料デザイン原子モデリング
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15760062
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
田中 拓 神戸大学, 工学部, 助教授 (80236629)
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| Keywords | カーボンナノチューブ / 微小材料 / 複合材料 / 材料試験機 / 強度 / 疲労寿命 / 材料デザイン |
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| Research Abstract |
本研究は,マイクロマシン用材料として期待されるカーボンナノチューブ強化ポリマー複合材料を対象に,その材料デザイン技術の確立を目指し,具体的には(i)カーボンナノチューブ強化ポリマー複合材料の剛性・強度・疲労寿命の実験的評価,(ii)ナノチューブの離散原子特性を考慮した複合材料デザインのための新しい力学モデルの提案とその検証・確立を目的とする.
本年度の成果は以下の通りである.
1 カーボンナノチューブ強化複合材料の試作
平均直径50nmのカーボンナノチューブを強化材とする樹脂系複合材料を試作した.今年度に試作した複合材料は2種類であり,1つは母材のポリマーとして流動性に優れるポリスチレンを使用した押出し成形材,もう1つはナノチューブを溶剤に混ぜたゲルから作製したアクリル母材の複合材料である.来年度はこれらについて,ナノチューブの配向性が異なる二種類の微小試験片を作製する.
2 微小材料動的試験機の試作
微小材料用の疲労試験が可能な動的試験機を試作した.アクチュエータとして電圧制御が可能で微小変位を発生できる積層圧電アクチュエータ,変位測定には非接触式のレーザ変位計,微小試験力の測定にははり式のロードセルを使用した.この試験機に対して,微小変位と微小試験力の測定テストを実施した結果,測定変位の標準偏差として9nm,測定試験力の標準偏差として16μmであり,充分な精度が達成された.
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