シェイプフィールドブログ

誰にでも分かる 炭素繊維強化複合材料

炭素繊維は基本的に繊維方向に特性が発現される異方性材料である為、炭素繊維単独で 形を保事が出来ないので、炭素繊維単独で使用されることはありません。 通常は樹脂などを母材とする複合材料の強化及び機能性付与材料として利用さる事が多いです。 炭素繊維単独での優れた機械的性能(高比強度、高比弾性率)と、炭素質であることから得られる 特徴(低密度、低熱膨張率、耐熱性、化学的安定性、自己潤滑性など)を 併せ持つ(複合)事により、様々な用途に幅広く使われています。 炭素 繊維自体も織物・開繊織物・一方向繊維や種々の厚み(繊維量)があり、 様々な炭素繊維を組み合わせる事も複合と考えます。 通常、私たちは炭素繊維メーカーが販売しているプリプレグと言う中間材を組み合わせて 使用しています。 金属などの等方性材料と異なり、CFRPはいろいろな機能の樹脂と炭素繊維の種類及び 積層する繊維の方向や位置を組み合わせる(複合)事により特徴や機械的性能が変化する 材料なのです。 私も釣りをしますが、カーボン(炭素繊維強化複合材料)製の釣り竿はあんなに細くても 信じられないくらい撓ります。 都市伝説的な話ですが、鈴鹿サーキットでF1が開催され始めた頃、F1チームの関係者が レースが終わってからいろいろな性能の日本製のカーボンの釣り竿を何本も買って帰ったそうです。 都市伝説ではF1チームが釣り竿を調べて次の部品設計のヒントにしたと真しやかに語っていました。 只の趣味で買って帰ったと思うけど。

そもそも炭素繊維とは

#2・・・そもそも炭素繊維とは
炭素繊維は文字通りほとんど炭素だけからできている繊維です。
衣料の原料などのアクリル樹脂や石油、石炭からとれるピッチ等の有機物を繊維状態にして、
その後、何度も高温で蒸し焼きにする特殊な熱処理工程を経て余分な成分が取り除かれて作られた
微細な黒鉛結晶構造をもつ繊維状の炭素物質に変化させます。
あくまでイメージですが、鉄も熱いうちに何度も叩いて不純物を叩き出して分子構造を
変化させている熱間鍛造みたいに、論理を何段階か無視して極めて雑に説明すると、
そういうものと近いような理屈で炭素繊維も造られているのですね。

ブログ始めました

SHAPE FIELD代表の高橋と申します。作ったきりの変化のないHPですが。HPの製作会社の担当者さん                                                      からあくまでにこやかにさわやかにお尻を叩かれますので・・・
お尻は痛みませんが毎月毎月忘れずにお尻を叩きに来ますので・・・
心が痛んできちゃいましたので・・・
ここで一念発起してブログを綴って参ろうと決心致した次第であります・・・
SHAPE FIELDはHPに紹介させて頂いているとおりオートクレーブ成形法によるCFRP製品を製造しています。
では、CFRPとは何ぞや (・-・? となりませんでしたか、
せっかくSHAPE FIELDのHPに来て頂いたのでCFRPとは何なのか簡単にご説明させて頂きます。

CFRPとは 炭素で出来た繊維で強化したプラスチック(樹脂)という意味です。 炭素繊維(強化材)と、
樹脂(母材)を複合させお互いの弱い所を補完しあった素材です。
樹脂は熱硬化性樹脂を一般的に組み合わせます。代表的なのはエポキシ樹脂です。
熱硬化性樹脂は最初液状ですが、型の中で熱をかけると硬化します。
常温に戻してもその形状を維持します。
エポキシ樹脂はそのものでも大変高機能な樹脂です。 炭素繊維は炭素繊維だけだと形状が維持できません。
そこで炭素繊維にbステージ状態の熱硬化性 エポキシ樹脂を炭素繊維の
ミクロの隙間に満遍なく適量含侵させたプリプレグと呼ばれる中間材にします。
私たちは炭素繊維メーカーが中間財のプリプレグにしたものを販売しているのでそれを購入しています。
それを型に何枚も積層して真空引きして余分な空気や樹脂を除去してその状態を維持しながら
オートクレーブで圧力と温度をかけて焼き固めます。
非常に簡単に説明しましたが女性にも分かるように言い換えますと
牛乳に小麦粉を混ぜてオーブンで焼き固めてカッチカチのクッキーにしたような・・・
本当は硬化プロセスが違いますが何となくイメージ出来ましたでしょうか?

SHAPE FIELD 定時5分前
新人君 「先輩。CFRPとはどの様な意味か、教えてください。」
先輩殿 「おっ、おぉぉ~。CFRPとはCarbon Fiber Reinforced Plasticsの頭文字をとって略した言葉だぁ。
     炭素で作った繊維を樹脂で強化しましたという材料なんだぁ。よく覚えとけぇ~。」
新人君 「うぅぅぅん~、なんだか違和感がありますぅ、炭素で作った繊維が樹脂のお陰で強化したような・・・
     炭素繊維が脇役みたいな感じでぇ。」
先輩殿 「おっ、おぉぉ~よく気が付いたなぁ意外と今年の新人優秀じゃねぇ。
     本当は炭素繊維で強化した樹脂が正解なんだぞ。こっちの方がしっくりくるだろう」
新人君 「せんぱぁい僕を騙そうとしたんですか?」                                                                                                   先輩殿 「おっ、おぉぉ~ちゃちゃんと理解しているか試してみたんだよ。安心したぜぇ。」                                                                                                   新人君 「僕も予習してきましたので、せんぱぁいが理解しているか試してみました。
    せんぱぁいも理解していたので。安心しました。」
先輩殿 「おっ、おぉぉ~。」( ̄▽ ̄;)

ブログをはじめました

株式会社SHAPE FIELDのホームページをご覧頂きまして、ありがとうございます。

このたびホームページのリニューアルに伴ってブログをはじめました。

これから随時更新していきますので、今後ともどうぞよろしくお願いたします。

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