高分子基複合材料のミクロ界面/マクロ物性融合設計の試み

聚合物基复合材料微观界面/宏观物理性能融合设计的尝试

• 批准号: 08875123
• 负责人: 武田 展雄
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 1997
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08875123/
• 关键词: 界面; ミクロ; マクロ; 高分子; 複合材料; 設計

繊維強化PMCのマクロ物性を、材料製造条件や界面を含む構成材料の特性データと直接的に結びつけるためには、製造条件と直接関係づけられる繊維・高分子間の相互作用を含むミクロな損傷の発生・進展プロセスとメカニズムを理解する必要がある。このような観点から、本研究では、現実の材料と類似で、かつ組成のよく知られた、Eガラス長繊維強化ビスフェノールAエポキシに焦点を絞って、繊維表面処理と表面分析から、単一繊維強化材料と実用材料の製作、繊維・高分子界面のミクロ強度測定、さらに単一繊維強化材料と同じ界面処理を施した実用材料のマクロ強度特性の評価、および各種顕微鏡下の負荷過程中その場観察によるミクロ損傷の発生・進展プロセスとメカニズムを解明する試みを行った。界面処理としてのシランカップリング剤には、(1)APTMS,(2)APDS,(3)methacryl silane,(4)epoxylic silaneを用いた。表面処理後の繊維の一部は、メタノール洗浄により化学的に結合していないものを取り除き、後出の各種試験において相違を調べた。上記(1)-(4)の同じ表面処理を施した繊維を用いて、単一繊維強化材料と多数本からなる実用材料を作製し、強度特性を得た。ただし、単一繊維強化材料としては、破断繊維長さ試験を行うための単一繊維埋込み試験片と一本の繊維に樹脂のマイクロドロップレットを付着し、その状態で引抜き試験を行うためのマイクロドロップレット試験片を作製し、界面強度特性を得た。また、上記のようにして得られた界面強度特性と一方向強化実用材料の引張強度特性との相関性を実験的、理論的に明らかにした。

The interface for strengthening the physical properties of the PMC, the material properties, the material properties, the material properties The results of this study show that the materials used in this study are similar to those of other materials, and that they are made of materials, such as materials, materials and materials. In order to improve the strength properties of the materials used in the system, the strength properties of the materials used in the system are analyzed in the same way as the interface. the strength properties of the materials are analyzed, and the results are analyzed in the process. The interface includes: APTMS, (2) APDS, (3) methacryl silane, and (4) epoxylic silane. After the surface treatment, the combination of chemical analysis and chemical analysis is used to remove all kinds of chemicals, and then all kinds of chemicals are used. The above section (1)-(4) is the same as the surface theory. Most of the materials are used in this paper, and the strength properties are obtained. In order to improve the performance of the material, it is necessary to improve the mechanical properties of the material, the strength of the film, the strength of the interface. On the one hand, the interface strength properties are strengthened by introducing the strength properties of materials, phase dependence and theoretical analysis.

项目成果

N.Takeda,T.Kosaka: "Performence Simulation of High-Resolution Scanning Acoustic Microscopy for Transverse Crack Detection in CFRP Laminates" J.Sci.Engr.Comp.(印刷中). (1997)

N.Takeda、T.Kosaka：“用于 CFRP 层压板横向裂纹检测的高分辨率扫描声学显微镜的性能模拟”J.Sci.Engr.Comp（出版中）。

S.Ogihara,N.Takeda,A.Kobayashi: "Experimental Characterization of Microscopic Failure Process in Interleaved and Tougluness-Improved CFRP Cross-ply Laminates" Comp.Sci.Tech.(印刷中). (1997)

S. Ogihara、N. Takeda、A. Kobayashi：“交错和韧性改进的 CFRP 交叉层压板中微观失效过程的实验表征”Comp.Sci.Tech（出版中）。

荻原慎二, 武田展雄, 安東烈, 中田数夫, 小泉浩二, 小林昭: "GFRTPの微視的破壊プロセスに及ぼす繊維表面処理の影響-微小格子法の適用-" 材料. Vol.46,No.9. 1090-1095 (1997)

Shinji Ogihara、Nobuo Takeda、Retsu Ando、Kazuo Nakata、Koji Koizumi 和 Akira Kobayashi：“纤维表面处理对 GFRTP 微观断裂过程的影响 - 微晶格方法的应用 -”材料第 46 卷第 9 期。 1090-1095 (1997)

N.Takeda, S.Ogihara, S.Suzuki, A.Kobayashi: "Evaluation of Microscopic Deformation in CFRP Laminates with Delamination by Micro-Grid Methods" Journal of Composite Materials. Vol.32,No.1. 83-100 (1998)

N.Takeda、S.Ogihara、S.Suzuki、A.Kobayashi：“通过微网格方法评估 CFRP 层压板的微观变形与分层”复合材料杂志。

N.Takeda,H.Niizuma S.Ogihara,A.Kobayashi: "Application of Micr-Line/Grid Methods to Temperature-Dopendent Microscopic Deformation and Damage in CFRP Laminates" Exp.Mech.(印刷中). (1997)

N.Takeda、H.Niizuma S.Ogihara、A.Kobayashi：“Micro-Line/Grid 方法在 CFRP 层压板中温度依赖性微观变形和损伤中的应用”Exp.Mech（出版中）。