第１節 ＰＡＮ系炭素繊維の製法と表面処理技術
１．炭素繊維の表面構造
２．炭素繊維の表面処理技術
３．表面改質
3.1 表面官能基の生成
3.2 表面黒鉛結晶の改質
４．炭素繊維表面と複合材料特性
５．熱可塑性樹脂との界面
第２節 ピッチ系炭素繊維の製法と高機能化
１．ピッチ系炭素繊維の製造
1.1 ピッチ改質
1.2 紡糸
1.3 不融化
1.4 炭化、黒鉛化、表面処理
２．ピッチ系炭素繊維の構造と特性
３．ピッチ系炭素繊維の高性能化
3.1 メソフェーズピッチ系炭素繊維の高性能化
3.2 低弾性率ピッチ炭素繊維
第１章 第３節は著作権の都合上、掲載しておりません
第４節 連続炭素繊維の破壊挙動
１．引張特性
1.1 材料
1.2 試験の準備
1.3 引張試験
1.4 実験結果
1.5 引張特性のまとめ
２．三点曲げ特性
2.1 材料
2.2 試験の準備
2.3 三点曲げ試験
2.4 実験結果
2.5 三点曲げ特性のまとめ
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第２章 マトリックス樹脂の流動性と目的に応じた選び方
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第１節 マトリックス樹脂の流動性改良と粘度測定技術
１．含浸
２．流動性から見た熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の違い
３．粘度
3.1 粘度とは
3.2 粘度の温度依存性
４．粘度の測定方法
4.1 不飽和ポリエステル樹脂の粘度測定方法
4.2 エポキシ樹脂の粘度測定方法
4.3 熱可塑性樹脂の流動性測定方法
５．複合材料用マトリックス樹脂の粘度特性
5.1 ビニルエステル樹脂の粘度特性
5.2 エポキシ樹脂
5.3 熱可塑性樹脂の溶融粘度
第２節 ＣＦＲＰにおける繊維と樹脂の選び方、組み合わせ方
１．繊維の種類と性質
２．炭素繊維の製品形態
３．炭素繊維の表面処理
４．マトリックスの種類と性質
５．炭素繊維と樹脂の選択
第３節 ＣＦＲＴＰにおける熱可塑性樹脂の選び方、使い方
１．CF短繊維熱可塑性樹脂(CFRTP)コンパウンド
1.1 CFRTPコンパウンド(ペレット)の種類
1.2 CFRTP成形品の特徴
1.3 CFRTPの種類と用途
２．CF長繊維複合材料
2.1 長繊維LCFTPの研究開発状況
2.2 LCFTPの製造技術および製品の性能、特徴
３．CF連続繊維・熱可塑性樹脂複合材料
3.1 炭素連続繊維・熱可塑性樹脂複合材料が注目される背景
3.2 熱可塑性樹脂の分類と用途
3.3 熱可塑性樹脂プリプレグ
第４節 現場重合型熱可塑性樹脂を用いたFRTPの開発
１．エポキシ樹脂の熱可塑化
1.1 熱可塑エポキシ樹脂の材料設計
1.2 現場重合型熱可塑エポキシ樹脂の重合
1.3 現場重合型熱可塑エポキシ樹脂の機械的強度の発現
1.4 現場重合型熱可塑エポキシ樹脂のTg制御
２．現場重合型熱可塑エポキシ樹脂をマトリックスとするFRTPの特性
2.1 熱可塑エポキシFRTPの機械的特性
2.2 熱可塑エポキシFRTPの再溶融性
2.3 熱可塑エポキシFRTPの耐薬
第１節 繊維樹脂複合化法、中間材の含浸法
１．CFと熱硬化性マトリックス樹脂の複合化技術
1.1 プリプレグ
1.2 プリミックス
２．繊維と熱可塑性樹脂複合化技術
2.1 熱可塑性樹脂中間材形成の含浸方法
2.2 CF熱可塑性樹脂複合材料中間材の特徴
2.3 CF連続繊維・熱可塑性樹脂複合材料中間材の開発例
３．CF・熱可塑性樹脂複合材料中間材の先端技術
3.1 LFTの製造技術
3.1 混練技術
3.1 LFTの混練−インジェクション成形
3.1 製造方法とLFTの性能・特徴の関連
第３章 第２節は著作権の都合上、掲載しておりません
第３節 開繊技術による薄層プリプレグシートの成形技術
１．開繊糸シートの成形技術
２．熱硬化性樹脂による薄層プリプレグシートの成形技術
３．熱可塑性樹脂による薄層プリプレグシートの成形技術
４．薄層プリプレグシートによる擬似等方積層板の力学的特性
4.1 実験方法
4.2 結果および考察
第４節 炭素繊維束へのポリイミド含浸性と引張強度
１．炭素繊維束へのポリイミドの含浸性
1.1 材料
1.2 単繊維へのポリイミドコーティング
1.3 繊維束へのポリイミド含浸
1.4 実験結果
1.5 考察
1.6 ポリイミド含浸性のまとめ
２．ポリイミド含浸炭素繊維束の引張強度
2.1 材料
2.2 試験の準備
2.3 引張試験
2.4 実験結果および考察
2.5 炭素繊維束の引張強度のまとめ
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第４章 ＣＦＲＰの成形加工技術と成形時のトラブル対策
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第１節 ＣＦＲＰの各種成形方法の特徴と材料設計
１．成形方法の種類
２．成形方法の選択
３．材料設計
第２節 熱硬化性ＣＦＲＰの成形加工技術
１．プリプレグ／オートクレーブ成形技術
1.1 プリプレグ材料
1.2 オートクレーブ成形プロセス
1.3 脱オートクレーブ成形プロセス
２．リキッドレジン成形技術
2.1 RTM(Resin Transfer Molding)プロセス
2.2 RFI(Resin Film Infusion)プロセス
2.3 VaRTM(Vacuum assisted Resin Transfer
Molding)プロセス
第３節 熱可塑性ＣＦＲＰの成形加工技術
１．CFRTP(短繊維・熱可塑性樹脂複合材料)の成形加工法
1.1 Short Carbon Fiberを用いた成形材料
２．CF連続繊維・熱可塑性樹脂複合材の成形加工法
2.1 熱可塑性樹脂プリプレグを用いた成形法
2.2 熱可塑性樹脂プリプレグ成形と他の複合材製造方法との比較検討
３．熱可塑性樹脂のプリプレグ成形法の詳細
3.1 熱可塑性樹脂プリプレグによる成形工程
3.2 熱可塑性樹脂系プリプレグの技術進化例
第４章 第４節は著作権の都合上、掲載しておりません
第５節 複合材料成形時の熱変形挙動の解析・評価
１．熱変形
２．積層板の熱変形
３．[0/90]型積層
４．[0/θ]型積層
５．曲面型上での成形
６．古典積層理論が実現する場合
第６節 カーボンナノチューブのポリマーへの最適分散技術
１． カーボンナノチューブの特徴
1.1 構造・形態
1.2 物性
1.3 合成方法
1.4 安全性
２．カーボンナノチューブの分散方法
３．カーボンナノチューブの表面処理方法
第７節 カーボンナノチューブを添加した熱可塑性樹脂複合材料の成形と熱伝導特性
１．熱可塑性樹脂基CNT強化複合材料の基本的な作製・成形方法
２．熱可塑性樹脂基CNT強化複合材料の熱伝導特性
2.1 複合材料の作製と試験片の成形
2.2 試験片中のCNF長さとCNFの配向状態
2.3 レーザーフラッシュ法による熱可塑性樹脂基CNF複合材料の熱伝導率測定
2.4 熱伝導率の予測値と実験値の比較
第５章 ＣＦＲＰの二次加工技術と接合時のトラブル対策
第１節 ＣＦＲＰの接着・接合技術とその評価およびトラブル対策
１．機械的接合と接着接合の特徴
２．接着力発現の原理
2.1 化学的接着説
2.2 機械的接合説
2.3 接着仕事
３．各被着材に適した接着剤の選定法
3.1 溶解度パラメーター
3.2 被着材と接着剤との相互の物理化学的影響を考慮
４．CFRP用接着剤の種類と特徴
4.1 航空機構造用接着剤
4.2 エポキシ系接着剤(液状)
4.3 ポリウレタン系接着剤(室温硬化型)
4.4 アクリル系接着剤(ＳＧＡ)
4.5 耐熱性接着剤
4.6 吸油性接着剤
５．被着材に対する表面処理法
5.1 CFRP
5.2 炭素鋼
5.3 ステンレス鋼
5.4 アルミニウム
5.5 化学的粗面化(ケミブラスト)
5.6 その他の表面処理法
６．接着部に加わる主な静的外力および強度評価法
７．接着部の動的強度評価法
7.1 疲労強度
7.2 衝撃強度
８．湿潤・応力負荷条件下の耐久性評価法
8.1 寿命とストレスとの関係
8.2 湿潤および応力負荷条件下の耐久性評価法
９．接着のトラブル対策
第２節 ウォータジェットによるＣＦＲＰ加工技術
１．ウォータジェット加工システム
２．機器・機能
2.1 超高圧発生装置
2.2 アブレシブヘッド
2.3 AC5軸ヘッド
2.4 スピンドルヘッド
2.5 水中噴射対応研磨材供給ユニット
2.6 研磨材回収装置
2.7 NC装置
2.8 テーパ補正機能
2.9 加工先端点自動調整ユニット
2.10 スタンドオフ距離計測センサ
３．加工事例
第３節 ＣＦＲＰの高精度穴あけ加工技術
１．各種工具によるC FR P 板への穴あけ加工
２．各種工具径のボールエンドミルによる穴あけ
３．ボールエンドミルによる高能率穴あけ
４．ダイヤモンドコート・ボールエンドミルによる高精度ヘリカル穴あけ
第４節 ＣＦＲＰの電子線照射による強靭化技術
１．電子線照射処理技術
1.1 電子線照射
1.2 電子線照射処理技術の応用例
２．CFRTSへの電子線照射による強靭化技術
2.1 CFRTSについて
2.2 CFRTSに対する電子線照射処理
2.3 CFRTSの強靱化
３．CFRTPへの電子線照射による強靭化技術
3.1 CFRTPについて
3.2 CFRTPに対する電子線照射処理
3.3 CFRTPの強靱化
第６章 ＣＦＲＰの破壊・衝撃特性とその評価
第１節 ＣＦＲＰ等の各種試験機・測定機の選び方、使い方
１. 高分子材料の性質について再考
1.1 樹脂の熱の伝わりかた
1.2 樹脂の高粘性
1.3 樹脂の分子量の大きさと構造の複雑さ
２．レーザスペックルを用いた試験機について
2.1 レーザスペックルパターンとは
３．加工特性を調べる試験機について
3.1 レーザスペックルを用いて樹脂の硬化状態を計る装置
3.2 レーザスペックルを用いて試料のひずみを計る装置
3.3 樹脂の流動特性を調べる試験機
４．材料の機械特性を調べる試験機
4.1 衝撃力を調べる装置
５．焼却について
5.1 コーンカロリーメータ
5.2 D型キャンドル燃焼試験機
第２節 ＦＲＰの衝撃特性の評価方法
１．複合材料の分類
２．ホプキンソン棒法による衝撃試験
2.1 衝撃圧縮試験
2.2 衝撃引張り試験
2.3 衝撃せん断試験
第３節 ＣＦＲＰのクリープ挙動
１．高分子材料の構造と粘弾性
２．時間−温度換算則
2.1 アレニウス型
2.2 W.L.F.型
３．樹脂のクリープコンプライアンス
４．CFRPのクリープコンプライアンス
第４節 ＣＦＲＰの層間剥離の発生機構と対策
１．線形破壊力学の要点の復習
２．積層板に面内力が作用して剥離が発生する場合
３．層間剥離を抑制ないし抑止する対策
第５節 ＣＦＲＰ積層板の破壊と破面解析
１．一方向積層板
1.1 引張破壊
1.2 圧縮破壊
1.3 せん断破壊および混合モード破壊
1.4 疲労破壊
２．クロスプライ積層板
2.1 静的負荷(平滑材)
2.2 繰返し負荷(平滑材)
2.3 面外衝撃負荷(平滑材)
2.4 静的引張負荷(有孔材)
2.5 繰返し負荷(有孔材)
2.6 圧縮負荷(有孔材・面外衝撃材)
第６節 飛翔体との衝突に伴うＣＦＲＰの破壊挙動
１．衝撃実験の概要
２．飛翔体の影響
３．CFRPの特性の影響
3.1 実験条件
3.2 吸収エネルギー
3.3 CFRPの損傷
第７節 ＣＦＲＰの破壊挙動の高速度撮影技術
１．供試体及び試験方法
1.1 供試体
1.2 試験方法
1.3 高速度撮影
２．ＣＦＲＰ ０度ＵＤ材静的引張破壊現象の高速度撮影
2.1 破壊現象時間の計測
2.2 亀裂進展の観察
2.3 引張試験での破壊の多様化
第７章 ＣＦＲＰの耐候性試験と寿命予測
第１節 ＣＦＲＰの耐候性加速暴露試験と屋外暴露試験の相関性
１．耐候性試験方法
1.1 試験板
1.2 加速暴露試験
1.3 屋外暴露試験
1.4 各種評価試験
２．試験結果
2.1 CFRP試験片の場合
2.2 エポキシ樹脂試験片の場合
３．耐候性強度と暴露期間の関係の予測式
４．予測式と実験結果の比較・検討
第7章 第２節は著作権の都合上、掲載しておりません
第８章 ＣＦＲＰのリサイクル技術 〜常圧溶解法を中心として〜
１．CFRPリサイクル技術
２．常圧溶解法
2.1 概要
2.2 CFRPの溶解処理
2.3 回収CFの不織布化
2.4 回収CF不織布の用途開発
