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J-GLOBAL ID：201702259445190089   整理番号：17A0045517

CFRTP直接通電抵抗加熱溶着の接合強度に及ぼす炭素繊維表面へのCNT析出の影響

著者 (3件)： 田中和人 (同志社大学生命医科学部医工学科) ,  田中裕大 (同志社大学大学院) ,  片山傳生 (同志社大学生命医科学部医工学科)
資料名： 材料  (Journal of the Society of Materials Science, Japan)
巻： 65  号： 10  ページ： 727-732(J-STAGE)  発行年： 2016年 
JST資料番号： F0385A  ISSN： 0514-5163  CODEN： ZARYA  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 量産自動車の車体軽量化に向けて,炭素繊維強化熱可塑性樹脂(CFRTP)の溶着接合の強化を研究した。CFRTPの強化材である炭素繊維の表面にカーボンナノチューブ(CNT)を析出させ,これを直接通電抵抗加熱溶着における抵抗加熱媒体として用いる溶着手法を検討した。炭素繊維表面へのCNT析出状態に及ぼす化学気相成長法における合成温度の影響を明らかにするとともに,接合強度に及ぼす炭素繊維へのCNT析出の影響を評価した。CNTの析出量は合成温度とともに多くなるが,析出長さは650°Cと700°Cでは有意さはなく,限界値が存在した。CNTを析出させることで通電加熱時の加熱速度が速くなった。600°CでCNTを析出させた炭素繊維を抵抗加熱媒体とすることで,22.8MPa接合強度が得られ,未処理のときの20.0MPaより改善できた。過剰にCNTが析出した炭素繊維を用いた場合,樹脂の含浸性が悪くなり,引張剪断接着強度がむしろ低下することが分かった。

シソーラス用語： *自動車 ,  軽量化 ,  *繊維強化熱可塑性プラスチック ,  *炭素繊維 ,  *カーボンナノチューブ ,  *化学蒸着 ,  *抵抗加熱 ,  グラフト化【化学修飾】 ,  C/C複合材料 ,  *接合 ,  *接着強さ ,  引張強さ ,  車体軽量化 ,  *溶着 ,  *CFRTP【熱可塑樹脂】 ,  改変 ,  機械的性質 ,  強度
準シソーラス用語： *炭素繊維強化熱可塑性プラスチック

著者キーワード (7件)： Thermoplastic resin ,  CFRTP ,  Resistance welding ,  Direct resistance heating ,  Carbon nanotube ,  Carbon nanotube grafted carbon fibers ,  Chemical vaper deposition

分類 (2件)： 自動車材料  (YH06050M) ,  機械加工,仕上げ一般  (YH04111G)

引用文献 (22件)：

• 1) E. Wadahara and A. Kitano, “Automotive lighweight structural elements of carbon fiber reinforced plastics”, The Society of Materials Science Japan, Vol.64, No.9, pp.295-301 (2008).
• 2) “Composites penetration growth in Automotive: towards mass production 2010-2020 trends and forecasts”, JEC Composites, pp.13-22 (2011).
• 3) R. Offringa, “Thermoplastic composites-rapid processing applications”, Composites: PartA, Vol.27, pp.329-336 (1996).
• 4) H. Ning, U. Vaidya, G. M. Janowski and G. Husman, “Design, manufacture and analysis of a thermoplastic composite frame structure for mass transit”, Composite Structure, Vol.80, pp.105-116 (2007).
• 5) S. T. Amancio-Filho and J. F. D. Santos, “Joining of polymers and polymer-metal hybrid”, Polymer Engineering and Science, Vol.49, pp.1461-1476 (2009).

タイトルに関連する用語 (8件)： CFRTP ,  通電 ,  抵抗加熱 ,  溶着 ,  接合強度 ,  炭素繊維 ,  CNT ,  析出