CFRP

CFRPとは，Carbon Fiber Reinforced Plastics：炭素繊維強化樹脂の略称で，樹脂を炭素繊維により強化した複合材料の総称である．

詳細

掲載例

• 特徴 　複合材料とは，二つ以上の異質で異形の材料から構成され，より高い力学的特性や機能を発揮する材料である．その中で，強い繊維を母材（Matrix）で結合して，繊維の特性を生かした複合材料を繊維強化複合材料(FRP: Fiber-Reinforced-Plastics)と呼び．CFRPはFRPの一種である．この材料では，繊維に荷重を分担させることで，高強度の複合材料を実現できる．炭素繊維の他にFRPに用いられる主な繊維材料は，ガラス繊維，セラミック繊維，アラミド繊維，絹，ジュート，炭素鋼，アルミニウム等である．また，近年では，セルロースナノファイバー(CNF)等も用いられる． 繊維材料は，金属と比較して質量密度が低く，引張強度と弾性率がはるかに大きいことが特徴である．炭素繊維は，他の繊維の引張強度が0.5-2.5 [GPa]であるのに対し7 [GPa]程度と非常に大きな引張強度を持っており，比重は1.8前後で，鉄の1/4程度と軽量である．そのため，CFRPは他のFRPと比較して比強度に優れる． CFRPの耐熱温度・耐薬品性・硬さなどの特性は使用する樹脂に影響されるが，金属とは異なり酸化還元反応による腐食が発生しない材料であり，疲労し難い材料であることから高い耐久性が期待できる．また，高いX線透過率を持つことも特徴の一つである．成形品の具体的な機械的性質については，材料の仕様により大きく変化するためここではあえて割愛する． FRP成形品はその構造上，繊維方向の剛性と強度は大きくなり，それ以外の方向では相対的に小さい値を示す．そのため，その異方性を考慮した設計が必要であり，通常は積層して用いられる．航空機の翼等では，繊維の配向によって飛行中の負荷による変形を制御するといった，材料の異方性を積極的に利用した設計が行われている．また，破壊様式も金属と比較して複雑であるため，強度の予測が難しいといった金属材料には存在しない課題も持つ．

図表の追加

また、写真や図面を利用する場合は、適切なサイズを用いたサムネールを設定し、枠を画面の右側に配置することをお勧めします 。

引用

1. 原新版　複合材料・技術総覧，監修　福田　博，邉　吾一，末益博志，(株)産業技術サービスセンター，2011年，ISBN978-4-915957-52-9 C3053

2. 日本製鋼所技報　No.67(2016.11)

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