高分子系複合材料の損傷・破壊機構と自己修復機能の付与

近年、軽くて強い高分子系複合材料 (FRP) の用途は、航空宇宙、自動車、船舶等幅広い分野に拡大しており、FRPの安全性、信頼性の確保に対する社会的要求が非常に高まっている。 　本セミナーでは、FRPの基本的な損傷・破壊機構とそれらを自己修復するFRPの国内外の開発動向を述べるとともに、使用時のFRPの強度を著しく低下させる要因である強化繊維とマトリックス間の界面剥離を自己修復するFRPの開発に関する理論的実験的研究について紹介する。

1. はじめに
2. 高分子系複合材料の分類・特性と応用分野
   1. 構成材料による分類
   2. 損傷・破壊機構の分類と特性への影響
   3. 応用分野と要求特性
   4. ナノ複合化技術と高分子系ナノ複合材料の開発動向
3. 織物ガラス/エポキシ積層材料の損傷・破壊特性評価
   1. 微視構造を考慮した弾性特性の推定法
   2. 損傷発生・進展のクライテリオン
   3. 破壊力学パラメータの評価方法
   4. 損傷進展シミュレーション結果と実験結果との比較
4. 高分子系ナノ複合材料の弾性特性予測と損傷特性評価
   1. カーボンナノチューブとカーボンナノコイル
   2. ユニットセルモデルの構築法
   3. 平均化された弾性特性の推定法
   4. 損傷進展シミュレーションと破壊強度の予測
5. 高分子材料の自己修復機構
   1. これまで提案された自己修復機構の分類と修復率評価方法
   2. 高分子系複合材料への適用時の問題点
6. 自己修復性を有する高分子系複合材料の開発動向
   1. 中空繊維に液体の修復剤を閉じ込める手法
   2. マイクロカプセルに液体の修復剤を閉じ込める手法
   3. 毛細血管 (microvascular) ネットワークを用いる手法
   4. マトリックスに固体の修復剤を分散させる手法
   5. 形状記憶合金を用いる手法
   6. Diels-Alder反応を利用する手法
7. 界面剥離自己修復性を有する高分子系複合材料の開発
   1. マイクロカプセルを用いた界面剥離自己修復性付与の手法
   2. 強度回復効果の検証
   3. 強度回復効果向上のための微視構造最適化
   4. マイクロカプセル剥離シミュレーション
   5. 界面剥離自己修復性を有する複合材料中の損傷進展シミュレーション
8. おわりに
• 質疑応答・名刺交換等