応用機械工学ジャーナル

概要

炭素繊維エポキシ複合材料の特性に対するエポキシ官能基の影響

吉田 聡

異なる数のエポキシ官能基を持つ炭素繊維エポキシ複合材料のマトリックス樹脂を調製し、それらの特性を比較してマトリックス樹脂の組成を最適化しました。モノフィラメントとマイクロサイズの樹脂ビーズにおける炭素繊維とエポキシ樹脂の結合強度を把握するために、マイクロドロップレット法を使用して界面せん断強度 (IFSS) を測定しました。T800SC 炭素繊維の結合強度は、分子あたりそれぞれ 4 個と 3 個のエポキシ基を含むエポキシ樹脂の比率が 50:50 (wt/wt) の場合に最大になり、IMS60 炭素繊維の結合強度は、分子あたりそれぞれ 4 個、3 個、2 個のエポキシ基を含むエポキシ樹脂の比率が 70:25:5 (wt/wt/wt) の場合に最大になりました。界面せん断強度を最適化した T800SC エポキシ混合物は、横方向引張強度、面内せん断強度、層間せん断強度、圧縮強度が、T800SC 100% 基本ビスフェノール A エポキシ材料よりも高くなりました。これらの複合材料は、軽量、高強度、剛性材料として、自動車や航空機などの用途に使用できる可能性を示しています。