界面工学戦略による繊維強化樹脂基複合材料研究の進展

Ming Chen ,  

Zhi-cheng Shi ,  

Feng-xiang Chen ,  

Wei-lin Xu ,  

摘要

繊維強化樹脂基複合材料は、その軽量・高強度、耐食性、熱安定性や絶縁性の高さ、設計性および加工の柔軟性といった利点により、航空宇宙、防衛軍需、自動車・軌道交通、エネルギー、インフラ等の分野において重要な材料となっている。本総説ではまず繊維の構造的特徴、性能上の利点および応用分野を出発点として、代表的な高性能無機繊維と有機繊維の優位性を体系的にまとめ、これらの差異を分析することで共通する問題、すなわち高い表面化学的不活性による樹脂界面との相容性の悪さを抽出した。これらの課題に対して、本稿では界面制御メカニズムと対応戦略を検討し、先進的な界面処理技術および国内外の研究進展を総覧した。さらに、新規樹脂材料の開発、低コストかつスマートな製造技術の発展、構造・機能一体化設計と応用、循環リサイクル新技術の開発、人工知能と複合材料の深い融合などの観点から、繊維強化樹脂基複合材料の将来展望を示し、この材料体系のさらなる発展を促進するための新たな視点を提供することを目的とする。

关键词

高性能繊維;界面制御戦略;繊維強化樹脂基複合材料;構造機能一体化

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