炭化MFCの炭素前躯体樹脂への添加によるC/C複合材料の機械的特性の向上
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概要
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本研究の目的はC/C複合材料の機械的特性を炭化MFCを添加することによって向上する手法を提案することである.本研究ではフェノール樹脂を母材とするCFRPを不活性雰囲気中,1,000℃で熱処理を行うことによってC/C複合材料を得た.炭化MFCの添加率の違いによる曲げ強度の違いを考察した.MFCを添加したC/C複合材料の機械的特性を万能材料試験機,水銀ポロシメータ等を用いて評価した.試験結果より,炭化MFCの1wt%の添加によって,曲げ強度が大きく向上することがわかった.また過度の炭化MFCの添加は曲げ強度の向上に有効でないこともわかった.破壊面を観察した結果,1wt%の添加条件において,繊維破断が観察された.それ以外の条件では剥離が観察された.SEM観察によって1wt%の添加条件において,炭化MFCの力学的なブリッジングがENFテストによって評価したモードII破壊じん性の向上に有効であることがわかった.The purpose of this study is to propose an effective technique to improve the mechanical properties of C/C composites by adding carbonized MFC into carbon precursor. In this study, conventional CFRP was carbonized at 1,000˚C with inert atmosphere to fabricate the C/C composites in which pyrocarbon matrix was made from phenolic resin. Effect of weight content of carbonized MFC on the bending strength was discussed. The modified C/C composites were mechanically characterized by using a universal testing machine and mercury porosimeter. Test results showed that the significant improvement in the bending strength was appeared at condition of 1.0 wt% of addition, while the excessive addition of carbonized MFC was not effective to improve the bending strength. The morphology evaluation of fracture surface was revealed that the fiber braking was observed at the condition of 1.0 wt% of addition, while delamination was appeared on that of unmodified, 3.0 and 5.0 wt% of carbonized MFC addition. The SEM observation also revealed that local bridging of carbonized MFC was effective to improve the modeII fracture toughness evaluated by ENF (End Notch Failure) test when the 1wt% of carbonized MFC was added.
著者
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大窪 和也
Department of Mechanical Engineering and System, Doshisha University
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藤井 透
Department of Mechanical Engineering and System, Doshisha University
-
大窪 和也
同志社大学工学部
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藤井 透
Department Of Mechanical Engineering And System Doshisha University
-
藤井 透
同志社大学理工学部機械システム工学科
-
小武内 清貴
PhD student, JSPS Research Fellow, Department of Mechanical Engineering and Systems, Doshisha Univer
-
竹内 康徳
Graduate student, Department of Biomedical Engineering, Doshisha University
-
大窪 和也
Department Of Mechanical Engineering And System Doshisha University
-
小武内 清貴
Phd Student Jsps Research Fellow Department Of Mechanical Engineering And Systems Doshisha Universit
-
竹内 康徳
Graduate Student Department Of Biomedical Engineering Doshisha University
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