【研究分野】複合材料・表界面工学

【研究領域課題番号】25820342 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

負熱膨張材料 / 複合材料 / 合成 / 負の熱膨張 / 水熱合成 / 複合体 / 有限要素法 / 熱膨張 / 絶縁体 / フィラー

【研究成果の概要】

負の熱膨張率を有するセラミック粒子（Zr2WP2O12とZr2MoP2O12）を合成し、ポリイミドと複合化することで熱膨張率が20 ppm/K以下のポリマー／セラミックス複合材を作製した。まず、Zr2MoP2O12の焼結体を作製し、その熱的機械的性質を明らかにした。次に、ポリマー／セラミックス複合材を作製した。ポリマーの前駆体とセラミック粒子の混合プロセス、ポリマーの重合プロセスを最適化することで、ポリマーとセラミック粒子の界面を密着させることに成功した。その結果、ポリマーの熱膨張をセラミックスの熱収縮で効果的に相殺することに成功した。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31

【配分額】4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)

【研究分野】機械材料・材料力学

【研究領域課題番号】21560079 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

破壊 / 複合材料 / CFRP / 層間はく離 / 電気抵抗 / ジュール発熱 / モニタリング / 落錘試験 / 損傷検知 / ジュール加熱 / 損傷 / 有限要素法

【研究成果の概要】

炭素繊維強化プラスチック積層板の強化繊維の炭素繊維をそのままセンサとして用いる自己損傷検知手法に熱変形の前後で電気抵抗を測定して差異を統計的に判定する手法を提案している.ジュール発熱を利用し,冷却過程でブロックごとの電気抵抗を測定し,電気抵抗変化の統計的関係の変化から,周囲との差異を検出する.この手法を衝撃荷重後の損傷,初期欠陥に適用し,実験的に検証した.また,電極損傷時にも有効に損傷の有無を検知できることを実験的に検証した.

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2009 - 2011

【配分額】4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)