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J-GLOBAL ID：202202211878140363   整理番号：22A0702661

超高機械特性に向けたグラフェン強化層間結合を有する連続炭素繊維強化エポキシ複合材料の付加製造【JST・京大機械翻訳】

Additive manufacturing of continuous carbon fiber reinforced epoxy composite with graphene enhanced interlayer bond toward ultra-high mechanical properties

著者 (8件)： Parandoush Pedram (Department of Industrial and Manufacturing Systems Engineering, Kansas State University, Manhattan, Kansas, USA) ,  Li Xuemu (Department of Industrial and Manufacturing Systems Engineering, Kansas State University, Manhattan, Kansas, USA) ,  Li Xuemu (Key Laboratory of High Efficiency and Clean Mechanical Manufacture of MOE, School of Mechanical Engineering, Shandong University, Jinan, China) ,  Chang Baoning (Ningbo Institute of Technology, Beihang University, Ningbo, China) ,  Sorensen Christopher M. (Department of Physics, Kansas State University, Manhattan, Kansas, USA) ,  Shi Jing (Department of Mechanical and Materials Engineering, University of Cincinnati, Cincinnati, Ohio, USA) ,  Liu Yuan (School of Astronautics, Harbin Institute of Technology, Harbin, China) ,  Lin Dong (Department of Industrial and Manufacturing Systems Engineering, Kansas State University, Manhattan, Kansas, USA)
資料名： Polymer Composites  (Polymer Composites)
巻： 43  号： 2  ページ： 934-945  発行年： 2022年 
JST資料番号： E0987A  ISSN： 0272-8397  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 優れた機械的特性を示す連続炭素繊維強化高分子複合材料(CFRPC)は,様々な産業用途のための高性能エンジニアリング材料として浮上している。CFRPCsの添加剤製造(AM)は,低コストで優れた機械的性質を有するカスタマイズ構造の製造を可能にし,大きな人気を得ている。本研究では,新しいAM技術,すなわちレーザ支援積層物体製造(LA-LOM)を,連続炭素繊維補強を有するプリプレグシートを用いてCFRPCを製造するために提案した。接着プリプレグシートの界面特性は,付加的に製造されたCFRPCの性能にとって重要である。さらに,CFRPCの機械的性質を改善するためにプリプレグシート間の改質剤としてグラフェンを導入した。低空隙率(0.38%),高濃度の連続炭素繊維(63wt%),および改善された界面結合強度が優れた機械的性質に寄与することを示した。複合材料構造([0°]s繊維配列)に対して,0.5mg/mlグラフェンを界面改質剤として導入し,重ねせん断強度,引張強度および引張弾性率は,それぞれ18MPa,2940MPaおよび170GPaであり,曲げ強度および弾性率は,それぞれ1310MPaおよび140GPaであった。引張強度および弾性率は,炭素繊維複合材料および金属合金を含む,文献で報告された全てのAM生成構造より優れていた。一方,グラフェン補強なしの試験片と比較して,ラップせん断強度は25%,曲げ強度は10%,曲げ弾性率は27%,引張強度は7%,弾性率は6%であった。積層連続炭素繊維強化プリプレグシートとグラフェン改質界面を含むこの複合構造設計は,優れた特性に向けた容易にスケーラブルな製造法を提供し,この方法は工業的応用においてさらに探求できる。Copyright 2022 Wiley Publishing Japan K.K. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 界面 ,  接着 ,  弾性係数 ,  剪断強さ ,  *炭素繊維 ,  *繊維強化 ,  引張強さ ,  曲げ強さ ,  プリプレグ ,  空隙率 ,  付着強さ ,  *グラフェン ,  複合構造 ,  *付加製造
準シソーラス用語： 重ね剪断 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 連続炭素繊維 ,  グラフェン増強 ,  レーザ支援積層物体製造 ,  機械的性質 ,  熱硬化性複合材料

分類 (2件)： 機械的性質  (YH02022L) ,  充填剤,補強材  (YH05030J)

タイトルに関連する用語 (7件)： 機械特性 ,  グラフェン ,  強化 ,  層間結合 ,  炭素繊維 ,  複合材料 ,  付加製造