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大学編

NO.153
1.2 繊維製造 1.2.4 紡糸
研究者名 塩谷 正俊
所属 東京工業大学 大学院 理工学研究科 有機・高分子物質専攻 助教授
研究テーマ 高分子繊維の層線状小角X線散乱の解析
概要(文献10)

炭素原子だけからできた物質は多様な性質を示し、広範な分野で応用されているが,これは炭素がカルビン,グラファイト,カーボンナノチューブ,フラーレン,ダイヤモンドなど多様な一次構造をとることに加えて,これらが多様な高次構造を形成しているためである。

例えば炭素繊維強化複合材料においては,炭素繊維内部における炭素網面積層体のミクロな構造,結晶,無秩序領域,ミクロボイドのサイズや空間的分布などのより高次な構造,さらには複合材料中での繊維の配列様式や界面状態,マトリックスの構造など,様々なレベルでの構造によってその物性が大きく左右される。当研究室では,主として炭素材料の構造,物性,製造や,それらを用いた複合材料の研究を行っている。複合材料の強化材料として,炭素繊維の他に,カーボンナノチューブ,ガラス繊維,無機フィラーなども取り扱っている。この他に,広角,小角X線散乱による構造解析や高分子繊維の力学的性質などについても研究している。ミクロからマクロレベルまでの広範囲な構造の制御によって,新たな物性を賦与すべく以下の研究を進めている。


  • 広角,小角X線散乱による構造解析
  • 炭素材料の構造,物性,製造

(力学的性質,電気化学的性質,細孔構造)
  • 高分子繊維の力学的性質
  • 複合材料の力学的性質

(炭素繊維,炭素繊維フェルト,カーボンナノチューブ,ガラス繊維,無機フィラー)
  • 複合材料の界面


1.高分子繊維の層線状小角X線散乱の解析(文献 1)

塩谷正俊、河添和美(東工大院)他

高分子繊維の小角X線散乱(SAXS)パターンには、子午線のある位置から赤道と平行に伸びた層線状散乱が生じることがある。この散乱は赤道上にストリークが観測されない特徴があり、繊維軸方向に配向した孤立した長周期構造では説明できない。Tsvankinは孤立した長周期構造モデルでこのような散乱パターンを再現しているが、用いている関数に問題があり、またStockflethは層線状散乱を多数のスポットの集合として解析しているが、構造にかなり厳しい条件を仮定している。本研究では,長周期構造が平行に配列したモデルを用いて層線状散乱のシミュレーションを行なった。



2."Small-angle X-ray Scattering of Long-period Structures Forming Bundles"

Masatoshi Shioya, Tomomi Kawazoe, Junichi Kojima, Shinichi Sakurai, Katsuhiro Yamamoto, Takeshi Kikutani, Polymer, 47, pp.3616-3628 (2006).

キーワード 有機材料化学(高分子化学,複合材料化学,コロイドおよび界面化学)