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第30回宇宙構造・材料シンポジウム（2014年12月1日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所 (JAXA)(ISAS)), 相模原市, 神奈川県, 30th Symposium on Aerospace Structure and Materials (December 1, 2014. Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(ISAS)), Sagamihara, Kanagawa Japan, 資料番号: SA6000043021, レポート番号: B07

最近の論文で著者らは、複合材料の熱膨張係数(CTE)をより広範に制御する｢ボイド分散法｣を提案した。この方法で、複合材料のマトリックス中に微小ボイドを導入し、熱膨張係数を低下させる強化材-微小ボイド相互作用効果を利用した。しかし、微小ボイドの導入は接触面を弱め、空気中の水分に影響されやすくなるなど、様々な欠点が生じる。このように本研究では多孔質複合材料に及ぼす空気中水分の影響を検討した。典型的多孔質複合材料として、スケルトン状(多孔質)3次元複合材料を用いた。マトリックスにボイドを導入したことで、より広い比表面積をもち、マトリックス中の水分がより拡散した。水分吸収の影響を明らかにする主な現象は、低温度領域および低ガラス転移温度での高いCTEであることがわかった。水分吸収をふせぐ方法として、多孔質複合材料の表面にガラスをコーティングすることを最後に検討し、このコーティングが低湿度環境下で有効であることを示した。, In recent paper authors proposed 'void dispersion method' to control more widely Thermal Expansion Coefficients (CTEs) of composites materials. This method introduces microvoids in the matrix of composites and utilizes an interaction effect between the reinforcement and the microvoids which yields reduction of thermal expansion coefficients. However the introduction of microvoids gives rise to various draw-backs, such as weakening interfaces and becoming sensitive to humidity in the air. Thus in this paper, effect of humidity in the air on porous composites has been examined. A skeletonized three-dimensional composites were used as a typical porous composite. It was shown that the introduction of voids in the matrix leaded to wider specific surface and resulted in higher diffusion of water in the matrix. Main phenomena manifesting the water absorption effect were shown to be higher CTE in low temperature region and low glass transition temperature. As a measure to prevent the water absorption, glass coating on the surface of the porous composite was finally examined and it is shown to be effective under the low humidity environment., 資料番号: DS0009406015