プリフォームを要しない炭素繊維強化複合材料の製造プロセスの開発及び特性評価

アピールポイント

• 多機能性を有する材料開発
• 複合材料のプロセスの簡略化可
• 複合材料の形状自由度の向上可

 
研究者のねらい
炭素繊維強化金属基複合材料によれば、炭素繊維は、表面に無解メッキ層を有するため、母材金属との濡れ性が良く、従来の高圧鋳造法ほどの高い圧力を必要としない。そのため、製造コストを低減させることが可能となる。母材金属からなる層の間に、炭素繊維の隙間に母材金属が浸透した複合層を有することで、予備成形体を用いることなく製造可能である。複合層における炭素繊維の体積率は7～30 vol.%であり、従来よりも高い体積率で、欠陥のない良好な炭素繊維強化金属基複合材料が得られる。

 
研究内容
背景：
今まで実現できなかったプリフォームの成形プロセスが必要としない、高体積率（30 vol.%）を有する炭素繊維強化金属基複合材料の製造プロセスの開発することである。

 
方法：
常温でアルミインゴットの間に炭素繊維を導入し、1073 Kまで温度を上昇した後、一定の圧力（0.8 MPa以下）を加え、加圧鋳造法を行う。図1は作製方法の模式図を示す。

 
成果：
図2は0.8 MPa下、無毛解を施した炭素繊維を用い作製した複合材料の外観写真である。体積率は7.1

 
備考
出願番号：特願2019-115782
 
研究室URL：https://home.hiroshima-u.ac.jp/~zaishitu/Researchgate
 
ResearchGate：https://www.researchgate.net/profile/Yong_Choi19
 
Email：ybchoi@hiroshima-u.ac.jp
 
研究者
崔 能範｜チェ ヨンボン（CHOI YONG BUM）
広島大学
大学院先進理工系科学研究科
准教授