セミナー

炭素繊維・複合材料(CFRP)の製造・構造・物性と
特性評価法を理解するための基礎講座

■CFRPの強度発現メカニズム、特性の評価・解析■

★ 基礎、特性を理解して、利用・応用開発へ! 基礎学習・復習に!
★ 巧みな強度発現手法や製造法を理解するために、広範な分野の基礎知識習得へ。
日時 2019年5月28日(火)  13:00~16:30
会場 東京・大田区平和島 東京流通センター 2F  第4会議室
会場地図
講師 東京工業大学 物質理工学院 准教授 塩谷 正俊 氏
【経歴】

鶴岡工業高等専門学校助手、
米国National Institute of Standards and Technology客員研究員、
東京工業大学助手、東京工業大学准教授
【専門】
複合材料、高強度繊維材料、炭素材料の構造・物性
【受賞】
繊維学会学会賞、繊維学会論文賞、繊維学会櫻田武記念賞
【講師WebSite】
http://www.op.titech.ac.jp/lab/shioya/
受講料(税込)
各種割引特典
43,200円 ( S&T会員受講料 41,040円 ) S&T会員登録について
定価:本体40,000円+税3,200円
会員:本体38,000円+税3,040円
S&T会員なら、2名同時申込みで1名分無料 1名分無料適用条件
2名で43,200円 (2名ともS&T会員登録必須​/1名あたり定価半額21,600円) 
備考※資料付
※講義中の録音・撮影はご遠慮ください。
※講義中のパソコン使用はキーボードの打音などでご遠慮いただく場合がございます。

セミナー趣旨

 代表的な軽量・高強度材料である炭素繊維複合材料(CFRP)は、原料繊維の紡糸、熱安定化処理、炭素化処理、表面処理、プリプレグの積層やフィラメントワインディング、熱硬化性樹脂の硬化、最終製品への加工等を経て製造されますが、このような非常に手間の掛かる工程を経ることが優れた力学特性の発現に繋がっています。
 その巧みな強度発現手法や製造法を理解するためには、物理、化学、物理化学、材料力学、破壊力学、レオロジー、高分子材料など広範な分野の基礎知識が必要です。
 この講座では、CFRPについて勉強を始めた方、新たにこの材料を取り扱うことになった方、今後利用を検討している方向けに、力学物性を中心にCFRPについて理解するために必要な基礎的事項を一通り概説します。

セミナー講演内容

<得られる知識・技術>
・モノリシックな材料にはない、繊維強化複合材料の巧みな強度発現手法が理解できる。
・繊維配向や繊維-マトリックス界面強度の制御によって複合材料の特性を制御する方法や
 力学特性の様々な評価解析法が理解できる。
・高分子に馴染みのない方のために、高分子についてのイントロダクションを設けている。

<プログラム>
1.繊維強化複合材料とは

 1.1 一旦繊維化して再び結合するメリット
 1.2 CFRPの多様な強化形態・応用例

2.高分子とは
 2.1 高分子のサイズ
 2.2 高分子の様々な高次構造
 2.3 熱可塑性樹脂の融解・結晶化・ガラス転移
 2.4 熱硬化性樹脂の硬化過程・TTT線図の見方
 2.5 温度―時間換算
 2.6 高分子の比熱・熱伝導・熱膨張係数

3.炭素繊維・CFRPの製造・構造・物性
 3.1 炭素繊維・CFRPの製造
 3.2 炭素繊維の構造
 3.3 炭素繊維の物性

4.繊維特性・樹脂特性・繊維配向と複合材料の弾性率の関係
 4.1 複合則・Halpin-Tsaiの式
 4.2 積層理論
 4.3 応力・ひずみ・弾性率等のテンソル量を座標変換する方法
   (なぜ引張って降伏することをせん断降伏と呼ぶのか?)
 4.4 短繊維強化複合材料内でのマトリックスから繊維への応力伝達

5.高分子の破壊
 5.1 破壊のエネルギー条件と応力条件
 5.2 強度・破壊靭性
 5.3 延性・脆性と高分子の絡み合い
 5.4 ネッキング
 5.5 クレージング
 5.6 接着剤・粘着材における剥離速さと強度の関係

6.複合材料の破壊
 6.1 破壊のクライテリオンとは
 6.2 強度の異方性
 6.3 繊維特性・界面特性の最適化

7.CFRPの力学特性・界面特性の評価法
 7.1 実用複合材料を用いる評価法
 7.2 モデル複合材料を用いる評価法
 7.3 ラマン散乱・複屈折を用いる評価法

8.炭素繊維の単繊維引張特性の解析法
 8.1 ワイブル分布に基づく解析法
 8.2 グリフィスの式に基づく解析法
 8.3 到達可能強度の推定

9.炭素繊維の軸方向圧縮強度
 9.1 単繊維・一方向複合材料の軸方向圧縮強度の評価法
 9.2 炭素繊維の軸方向圧縮強度と構造の関係

10レオロジーの基礎概念
 10.1 粘弾性とは
 10.2 様々な粘弾性チャートの見方

  □質疑応答・名刺交換□