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J-GLOBAL ID：201702260558559484   整理番号：17A1625252

層間靭性と亀裂検出能力を改善するためのガラス繊維/エポキシ複合材料における炭素ナノ繊維の調整【Powered by NICT】

Aligning carbon nanofibres in glass-fibre/epoxy composites to improve interlaminar toughness and crack-detection capability

著者 (9件)： Wu Shuying (School of Mechanical and Manufacturing Engineering, University of New South Wales, Sydney, NSW 2052, Australia) ,  Wu Shuying (Sir Lawrence Wackett Aerospace Research Centre, School of Engineering, RMIT University, GPO Box 2476, Melbourne, VIC 3001, Australia) ,  Ladani Raj B. (Sir Lawrence Wackett Aerospace Research Centre, School of Engineering, RMIT University, GPO Box 2476, Melbourne, VIC 3001, Australia) ,  Ravindran Anil R. (Sir Lawrence Wackett Aerospace Research Centre, School of Engineering, RMIT University, GPO Box 2476, Melbourne, VIC 3001, Australia) ,  Zhang Jin (Australian Future Fibres Research and Innovation Centre, Institute for Frontier Materials, Deakin University, VIC 3220, Australia) ,  Mouritz Adrian P. (Sir Lawrence Wackett Aerospace Research Centre, School of Engineering, RMIT University, GPO Box 2476, Melbourne, VIC 3001, Australia) ,  Kinloch Anthony J. (Department of Mechanical Engineering, Imperial College London, South Kensington Campus, London SW7 2AZ, UK) ,  Wang Chun H. (School of Mechanical and Manufacturing Engineering, University of New South Wales, Sydney, NSW 2052, Australia) ,  Wang Chun H. (Sir Lawrence Wackett Aerospace Research Centre, School of Engineering, RMIT University, GPO Box 2476, Melbourne, VIC 3001, Australia)
資料名： Composites Science and Technology  (Composites Science and Technology)
巻： 152  ページ： 46-56  発行年： 2017年 
JST資料番号： H0433A  ISSN： 0266-3538  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 電場を用いて,(a)剥離靭性,(b)電気伝導率,および(c)損傷検知能力を同時に改善するための,ガラス繊維強化高分子(GFRP)複合材料の母材中の炭素ナノファイバ(CNFs)を配列することである。CNFは,GFRP複合材料の製造の前にエポキシ樹脂に添加した。CNFを整列させるために,10kHzで30mmの交流(AC)電場がマトリックス硬化過程を通してGFRPシートを横切って印加される。複合材料シートの厚さ方向に適用して,電場により誘起された電気機械力はエポキシマトリックスのゲル化前に印加電場の方向にCNFを回転させ,整列させた。硬化後,得られた整列した「鎖状」,エポキシマトリックス中のCNFの微細構造は,層間破壊靭性とGFRP複合材料の厚み方向の電気伝導率の両方を有意に増強した。特に,GFRP複合材料中にランダムに配向したCNFの0.7vo1%の添加は対照GFRP複合材料と比較して剥離亀裂の開始,G,および定常状態成長,G,に関連したモードI破壊靭性の値の~50%及び25%の増加をもたらした。,亀裂成長の方向に横方向に,CNFの配列は制御GFRP複合材料と比較して,それぞれ,~100%と~80%GとGのモードI靭性値を増加させた。これらの有意な増加は,複数の強靭化機構に起因している,マトリックスからCNFの剥離,エポキシマトリックスのボイド成長,引抜とCNFsの破壊を含む。さらに,板厚方向で,CNFの電場誘起整列は,GFRPの面外電気伝導率を約二十六倍に,ランダムに配向したCNFを含むGFRP複合材料と比較した。特に興味があるのは,モデル化研究により確認されたように,大きく増加した面外電気伝導率に由来する,損傷検知能力は,エポキシマトリックス中の整列したCNFを有するGFRP複合材料の増強された。それ故,本研究は大幅に改善された剥離靭性,電気伝導率,および高い割れ検知感度を有するGFRP複合材料を開発するための新しい戦略を同定した。Copyright 2017 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： 損傷検出 ,  モデリング ,  微細構造 ,  エポキシ樹脂 ,  電気伝導率 ,  破壊靱性 ,  *ガラス繊維 ,  *ガラス ,  亀裂伝搬 ,  アラインメント ,  ガラス繊維強化プラスチック ,  電場 ,  ナノファイバ
準シソーラス用語： *カーボンナノファイバ , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (4件)： 機能性複合材料 ,  剥離 ,  電気的性質 ,  カーボンナノファイバ

分類 (2件)： 強化プラスチックの成形  (YH04060J) ,  エポキシ樹脂  (YH07040I)

タイトルに関連する用語 (6件)： 靭性 ,  亀裂 ,  検出能力 ,  ガラス繊維 ,  複合材料 ,  炭素ナノ繊維