Development of the manufacturing method of CFRP lattice structure by using electrodeposition resin impregnation method and its application technology

电沉积树脂浸渍法CFRP网格结构制造方法及其应用技术开发

基本信息

批准号：
20H02039
负责人：
片桐一彰
金额：
$ 11.56万
依托单位：
Osaka Research Institute of Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

下記の研究を推進した。（A) 電着樹脂含浸法を用いたラティス構造の製造法を開発、部材曲線化の効果の実証：これまでに、独自の炭素繊維強化樹脂（Carbon Fiber Reinfroced Plastic, 以下、CFRP)の製造方法である、電着樹脂含浸法の開発を進めてきた。今年度、この方法を適用したCFRP製ラティス構造の製作方法を確立するため、いくつかのラティス構造の試作試験を行った。電着樹脂含浸法は、ラティス構造を構成する部材が曲線状であっても容易に製作できることが大きな特長である。そのため、曲線部材を使った変形性が最大限に活用され、将来、有用と想定されるラティス構造として、航空機の主翼の骨組構造に着目し、検討した。（B) セルロースナノファイバーによるCFRPの衝撃強度の向上とラティス構造への適用：CFRPの衝撃強度を向上させるため、まずは、添加するセルロースナノファイバーの長さや直径を変化させて、炭素繊維間に侵入させる試験を開始した。従来から言われているが、セルロースナノファイバーの長さや直径は、セルロースナノファイバーの分散評価とも関連性が大きい。そのため、現用のレーザー回折式の粒度分布分析装置を用いてセルロースナノファイバーの直径、長さを評価し、衝撃強度の評価に向けた基礎データを取得した。（C）蓄熱性の計測手法、評価手法についての検討：蓄熱性CFRPの蓄熱量を向上させるためには、蓄熱性のみならず、熱伝導性を向上させ、蓄熱性CFRPの面内において、極力の広い範囲で蓄熱させる必要がある。そのため、表面の熱分布を精密に確認でき、かつ、断熱性を十分に確保する方法について検討を行った。

我们推进了以下研究。 (A) 开发了一种采用电沉积树脂浸渍法的网格结构制造方法，并展示了弯曲部件的效果：到目前为止，我们已经开发出一种独特的碳纤维增强塑料（CFRP）制造方法。我们一直在开发一种电沉积树脂。浸渍法。今年，为了建立使用该方法的CFRP网格结构的制造方法，我们对几种网格结构进行了原型测试。电沉积树脂浸渍法的主要特征在于，即使构成格子结构的部件弯曲，也能够容易地制造。因此，我们将重点放在飞机主翼的框架结构上，并将其作为预计在未来有用的格子结构进行研究，充分利用弯曲构件的变形能力。 (B)用纤维素纳米纤维提高CFRP的冲击强度并将其应用于晶格结构：为了提高CFRP的冲击强度，我们首先改变了添加的纤维素纳米纤维渗透到碳纤维之间的长度和直径进行了测试。开始了。正如过去所说，纤维素纳米纤维的长度和直径与纤维素纳米纤维的分散性评价密切相关。因此，我们利用现有的激光衍射粒度分布分析仪对纤维素纳米纤维的直径和长度进行了评估，以获得评价冲击强度的基础数据。 (C)蓄热性能的测量和评价方法的考虑：为了提高蓄热CFRP的蓄热量，不仅需要提高蓄热性能，还需要提高热导率，并且需要存储大面积发热。因此，我们研究了一种方法，可以让我们精确检查表面的热量分布并确保足够的隔热。

项目成果

期刊论文数量（11）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Tensile strength of CFRP with curvilinearly arranged carbon fiber along the principal stress direction fabricated by the electrodeposition resin molding

电沉积树脂成型法沿主应力方向曲线排列碳纤维CFRP的拉伸强度

DOI：
10.1016/j.compositesa.2021.106271
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Katagiri Kazuaki;Honda Shinya;Nakaya Shota;Kimura Takahiro;Yamaguchi Shimpei;Sonomura Hirosuke;Ozaki Tomoatsu;Kawakita Sonomi;Takemura Mamoru;Sasaki Katsuhiko
通讯作者：
Sasaki Katsuhiko

Enhancement of impact properties of CFRP by inserting the non-hydrophobized cellulose nanofiber dispersion layer using an aqueous solution of epoxy resin

使用环氧树脂水溶液插入非疏水化纤维素纳米纤维分散层来增强CFRP的冲击性能

DOI：
10.1080/15376494.2021.1954270
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
2.8
作者：
Katagiri Kazuaki;Okumura Toshihiko;Kawakita Sonomi;Sonomura Hirosuke;Honda Shinya;Sasaki Katsuhiko
通讯作者：
Sasaki Katsuhiko

Effects of stacking sequences of non-hydrophobic cellulose nanofiber dispersion layer on impact properties of carbon fiber/cellulose nanofiber reinforced epoxy composite

非疏水性纳米纤维素纤维分散层堆叠顺序对碳纤维/纳米纤维素纤维增强环氧复合材料冲击性能的影响

DOI：
10.1080/15376494.2021.2018743
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
2.8
作者：
Katagiri Kazuaki;Kishimoto Naoko;Yamaguchi Haruna;Okumura Toshihiko;Kawakita Sonomi;Honda Shinya;Sasaki Katsuhiko
通讯作者：
Sasaki Katsuhiko

電着樹脂含浸法を適用したCFRPによる UAV用モーフィング翼構造の製作と変形試験

电镀树脂浸渍法CFRP无人机变形机翼结构制作及变形试验