先端アクアプラズマプロセスによる環動高分子を用いた革新的タフコンポジットの創製
使用先进的水等离子工艺,使用环移动聚合物创建创新的坚韧复合材料
基本信息
- 批准号:21H04450
- 负责人:
- 金额:$ 27.04万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
- 财政年份:2021
- 资助国家:日本
- 起止时间:2021-04-05 至 2025-03-31
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
本研究プロジェクトの2年目にあたる2022年度は、無機フィラー粒子として、高い熱伝導度を誇る六方晶窒化ボロン(hBN)、カーボンナノ材料(グラーフェンナノプレート(GNP)、カーボンナノファイバー(CNF))を用いた、高い熱伝導性と強靭性を有した高熱伝導性フレキシブル複合材料の開発をプロセス、構造・組織、物性の相関関係の理解を目指し研究を進め、主に以下の2つの研究成果を収めた。①hBN粒子に対して、ヒドロキノン水溶液中プラズマ処理による表面アモルファスカーボン層の形成(ハイブリッドナノフィラー化)とそれによる粒子表面特性の改善を試みた。形成したカーボン層はその表面電電位によってhBN粒子の分散性を改善させるだけでなく、カーボン層を介したイソシアネート基等の官能基の修飾も可能にすることを明確に明らかにした。さらに、このハイブリッドナノフィラーと環動高分子(ポリロタキサン(PR))を結合させて作製する架橋フィラーー複合材料の創出に成功した。本架橋フィラー複合材料はhBN由来の高い熱伝導性を維持しつつ、表面修飾官能基が強固なフィラー/ポリマー間相互作用をもたらすため、併せてポリマー間架橋濃度を調整することで強靭・柔軟なコンポジットを開発することが期待される。②ナノカーボンナノ材料(GNP、CNF)に液中中プラズマ処理を施した無機フィラーを用いた環動高分子基複合材料の破壊過程のその場観測を、insituSEM観察、および、アコースティックエミッション (AE) 法により行い、各種のプロセス条件による母材や表面改質の有無、粒子形状による破壊挙動の違いが確認され、力学特性との相関性が確認された。ここれら一連の結果を通通じて、本複合材料のさらなる強靭化において、粒子充填下の複合材料に対しても環動高分子(PR)の滑車効果を強く発現させて亀裂の進展を鈍化させることの重要性が明らかになった。
This research is aimed at the 2nd year of 2022, inorganic particles, high thermal conductivity, hexagonal crystalline materials (hBN), and organic materials.(GNP), CNF), high thermal conductivity, toughness, high thermal conductivity, development of composite materials with high thermal conductivity, and understanding of the relationship between structure, organization, and physical properties. (1) To improve the surface properties of hBN particles in aqueous solution by surface treatment. The surface electric potential of the hBN particles is improved by the formation of the hBN layer, and the functional group modification of the hBN layer is clearly defined. The synthesis of cyclic polymer (PR) and the synthesis of bridging polymer composite materials were successfully carried out. The bridge composite material hBN has high thermal conductivity, surface modification functional groups, strong and soft thermal conductivity, and strong thermal conductivity. 2. Field measurement, SEM observation, AE method, surface modification of base material and particle shape, and correlation of mechanical properties of cyclic polymer matrix composites were confirmed under various conditions. The importance of strengthening and toughening the composite material under particle filling for the development of cyclic polymer (PR) cracking is obvious.
项目成果
期刊论文数量(30)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
低包接率ポリロタキサンとプラズマ改質無機粒子からなる複合材料の創成
低包合率聚轮烷与等离子体改性无机颗粒复合材料的研制
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:高木 直人;井上 健一;安藤 翔太;眞弓 皓一;宗岡 均;清水 禎樹;伊藤 剛仁;伊藤 耕三;寺嶋 和夫
- 通讯作者:寺嶋 和夫
金属並みの熱伝導性を備えたゴム複合材料
导热性能堪比金属的橡胶复合材料
- DOI:
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:加藤剛臣;中山耕輔;Yongkai Li;Zhiwei Wang;相馬清吾,北村未歩;堀場弘司;組頭広志;高橋 隆;佐藤宇史;Adamovich I,Agarwal S,Ahedo E,Alves LL,Baalrud S,Babaeva N,Bogaerts A,Bourdon A,Bruggeman PJ,Canal C,Choi E H,Coulombe S,Donko Z,Graves DB,Hamaguchi S,Hegemann D,Hori M et al;寺嶋和夫
- 通讯作者:寺嶋和夫
Carbon Layer Formation on Boron Nitride via a Plasma in Hydroquinone Solution
通过对苯二酚溶液中的等离子体在氮化硼上形成碳层
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Inoue Kenichi;Sakakibara Noritaka;Goto Taku;Ito Tsuyohito;Shimizu Yoshiki;Ishikawa Kenji;Hori Masaru;and Terashima Kazuo
- 通讯作者:and Terashima Kazuo
Chemical-free exfoliation of hexagonal boron nitride via cavitation-bubble plasma in water
- DOI:10.1088/1361-6463/ac717c
- 发表时间:2022-05
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Taku Goto;Kazuto Hatakeyama;Tsuyohito Ito;Kenichi Inoue;Y. Hakuta;Y. Shimizu;K. Terashima
- 通讯作者:Taku Goto;Kazuto Hatakeyama;Tsuyohito Ito;Kenichi Inoue;Y. Hakuta;Y. Shimizu;K. Terashima
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- 发表时间:2023
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:宗岡 均;黒田 知暉;伊藤 剛仁;寺嶋 和夫
- 通讯作者:寺嶋 和夫
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