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次世代材料技術室

調査事業


調査事業


<金属材料技術部>

★金属ガラスの実用化/製品化に関する調査研究


 平成20年度に、(財)機械システム振興協会から「金属ガラスの実用化/製品化に関する調査研究」を受託し、 金属ガラスの実用化及び製品化を加速する上での課題について調査研究を実施いたしました。 金属ガラスは、日本が研究開発で先行している材料の一つであり、広範囲な機器への応用・展開が強く望まれております。 最近では、金属ガラスを使った製品化・実用化に対する事例が多く見られるようになってきましたが、潜在的な材料の持つ可能性や産業界のニーズに対し、さらに検討が必要であると考えられました。 そこで、金属ガラスの開発者である東北大学井上明久ユニバーシティプロフェッサー(総長)を委員長とする調査研究委員会を設け、 金属ガラスの基盤技術の調査及び金属ガラスを使い試作・製品化しているメーカの実用化状況の調査を行いました。 また、(財)素形材センターの協力を得て、金属系材料に関心の深い素形材業界を対象とした金属ガラスに対する要望をアンケート調査いたしました。
 本調査研究の結果、金属ガラスの実用化及び製品化についての課題として、1.製造法、2.品質、3.加工性であることが分かりました。また、アンケート調査からは、金属ガラスの製品展開として検討したい分野に精密機械部品、金型、構造材料及びバネなどがあり、 その適用のための課題として製造技術、加工技術及び信頼性データ蓄積などが上げられました。


 なお、本調査の要旨を「各種報告書」の項に掲載しておりますので、ご参照ください。




★コールドスプレーによる革新部材創製技術の開発に関するフィージビリティスタディ


 平成17年度、18年度の2ヵ年にわたり、(財)機械システム振興協会から「コールドスプレーによる革新部材創製技術の開発に関するフィージビリティスタディ」を受託し、 コールドスプレー技術を製造業に応用できる可能性を検討しました。この中では、コールドスプレー技術の動向調査、実際の製品への応用を想定したスプレーノズル形状、 ガス圧・温度等スプレー条件及び粉体粒度等の影響実験を実施することにより、他技術との優位性を明確化するとともに、 国家プロジュクトへと発展させる必要があることが明らかとなりました。


 なお、本調査の要旨を「各種報告書」の項に掲載しておりますので、ご参照ください。




★高速粒子衝突を利用した革新部材創製に関する調査研究


 平成16年度、(財)機械システム振興協会から「高速粒子衝突を利用した革新部材創製に関する調査研究」を受託し、 技術委員会を組織し、圧縮気体を用いて金属粒子を音速レベルに加速して基材となる金属部材に衝突させることにより、 部材表面の改質あるいは部材を直接造形する方法について調査を行いました。その結果、高速粒子衝突技術の一手法であるコールドスプレー技術を利用すると、 従来にない材質、組織を持つ革新的な部材を創製できる可能性があり、しかも実現性の高い技術で、我が国の素材、 素形材産業の地位を維持向上するに是非とも必要であるとの見通しを得ました。


 なお、本調査の要旨を「各種報告書」の項に掲載しておりますので、ご参照ください。



<航空機材料技術部>

★テキスタイル・プリフォーム高度化による炭素繊維強化複合材料の機械工業分野への適用拡大に関する調査


 近年低コストの複合材成形技術として、テキスタイル・プリフォーム(炭素繊維を、多様な構造を一体化した形状に設計し、織物等として賦形したもの)を用い、レジン・トランスファー・モールディング法などによりマトリックス樹脂を注入する成形方法が注目されています。
 そこで、テキスタイル・プリフォームの最先端技術水準を調査した上で機械工業分野への適用を拡大するための技術課題を明らかにすることを目的に、(社)日本機械工業連合会より標記調査を受託しました。当センター内に、テキスタイル・プリフォーム調査委員会(委員長:北條正樹京都大学教授)を組織し、@テキスタイル・プリフォーム設計・製造技術の動向、Aテキスタイル・プリフォームを用いた複合材成形技術の動向および開発の仕組み、B航空機用構造部材を中心とした機械工業部品への適用動向に関する調査を欧州、米国、日本で実施しました。以上をふまえて、今後日本において取り組むべき技術課題や研究開発について提言をまとめました。


 なお、本調査の報告書及び要旨を「各種報告書」の項に掲載しておりますので、ご参照ください。






★熱可塑性樹脂複合材料の航空機分野への適用に関する調査


 平成19年度は、後述のとおり(社)日本機械工業連合会から受託した「熱可塑性樹脂複合材料の機械工業分野への適用に関する調査」の中で、熱可塑性樹脂特性、 熱可塑性樹脂複合材料特性、航空機、自動車、船舶、風力発電等への適用状況等幅広い調査を実施しました。
 平成20年度は同じく(社)日本機械工業連合会より「熱可塑性樹脂複合材料の航空機分野への適用に関する調査」を受託しました。 調査委員会を組織し、前年度の調査結果をふまえ、とりわけ航空機用途を目指した最新の熱可塑性樹脂複合材料の技術動向について、 国内および欧米の最近の素材や成形、製品化技術の開発動向、複合材料としての材料特性や構造部材としての適用技術、航空機としての認証取得の考え方などを調査し、 現状を把握しました。その上で、わが国の強みを生かしつつ今後さらに克服すべき技術課題の抽出を図るとともに、航空機分野への適用を目指した開発目標の設定を行いました。


 なお、本調査の報告書及び要旨を「各種報告書」の項に掲載しておりますので、ご参照ください。






★熱可塑性樹脂複合材料の機械工業分野への適用に関する調査


 従来、航空機等の輸送機器に適用される樹脂系複合材料のマトリックス樹脂はプリプレグ製造性、成形性等の理由から主にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が使用されてきました。 しかしながら、近年、高靭性、リサイクル性、量産性等の特長を有すると共に従来の技術課題であったプリプレグ製造性、成形性を改善する技術が開発されつつある熱可塑性樹脂複合材料が 注目されています。
 そこで、(社)日本機械工業連合会から平成19年度の調査事業として、「熱可塑性樹脂複合材料の機械工業分野への適用に関する調査」を受託しました。 調査委員会を組織すると共に、熱可塑性樹脂複合材料を航空機に適用している例が多い欧州での現地調査を行い、樹脂、プリプレグ等の材料製造技術、成形技術、材料特性等、本材料の 技術ポテンシャルを調査した上で機械工業分野への適用を拡大するための技術課題を明らかにしました。具体的には、1.素材技術(樹脂、プリプレグ等)動向、2.材料特性、3.成形技術動向、 4. 機械工業部品への適用動向等に関する調査を実施し、今後、1.中間素材の開発、2.成形加工技術の開発、3.ライフサイクルマネージメント技術の開発等の研究開発を行うべきとの提言を行いました。


 なお、本調査の報告書及び要旨を「各種報告書」の項に掲載しておりますので、ご参照ください。







★航空機等輸送系機械システム用革新的アクチュエータシステムに関する調査研究


 近年、環境意識の高まり、省エネルギー、航空会社の価格競争の激化及び原油価格の高止まり等の社会環境を反映して、 航空機に対する低騒音化、軽量化・低抵抗化等による燃費削減の要求は、益々大きくなっております。 このため、大幅な小型化、軽量化を可能とする革新的アクチュエータを活用したモーフィング(注:翼の一部などの連続的な変形を可能とする技術)等の アクチュエータシステム技術による将来航空機の低騒音化、省燃費化の実現が期待されております。
 そこで当部では(財)機械システム振興協会へ「航空機等輸送系機械システム用革新的アクチュエータシステムに関する調査研究」を提案し、 平成18年度調査委託事業として受託いたしました。 この調査研究活動を通じて、小型軽量の知的アクチュエータや将来モーフィングのシーズ技術となるような 革新アクチュエータ材料ならびに可動システムの実現に向けての技術課題を抽出・整理し、これらを将来わが国が世界に先駆けて実施すべき革新的アクチュエータの研究開発についての 提言としてまとめております。
 また平成19年度には、引き続き(財)機械システム振興協会より同調査研究を受託し、騒音低減効果、航空機の高効率化に関する具体的適用効果の算定 および革新的アクチュエータシステムの満たすべき機能、仕様の検討を実施いたしました。その結果、革新的アクチュエータ適用の有効性、そのためのアクチュエータシステムに 要求される機能、仕様の検討、海外動向調査等を実施し、航空機等輸送系機械システムに対する革新的アクチュエータシステム適用の具体的な効果およびその実現性を明らかにする事ができました。


 なお、本調査研究の要旨を「各種報告書」の項に掲載しておりますので、ご参照ください。





★先進複合材構造及び先進複合材料の開発課題に関する先導的調査研究
★航空機用先進耐熱材料に関する先導的調査研究
★航空機用SHM構造の認定用データベース構築のための先導調査


 (独)新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の平成18年度調査委託事業として「先進複合材構造及び先進複合材料の開発課題に関する先導的調査研究」、 「航空機用先進耐熱材料に関する先導的調査研究」および「航空機用SHM構造の認定用データベース構築のための先導調査」の3テーマを受託し、調査委員会を組織して国内外の技術動向を調査すると共に、 次期国家プロジェクトとして今後積極的に研究開発を推進すべき技術についての提言をまとめました。


 調査結果は、以下の(独)新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の報告書管理番号により検索することができます。


平成18年度報告書
「先進複合材構造及び先進複合材料の開発課題に関する先導的調査研究」:100009385
「航空機用先進耐熱材料に関する先導的調査研究」:100009387
「航空機用SHM構造の認定用データベース構築のための先導調査」:100009386



★航空機産業における先進複合材料の適用拡大の課題調査

先進複合材構造及び先進複合材料の開発課題調査


 平成16年度、17年度の2ヵ年にわたり、(独)新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の調査委託事業として 「航空機産業における先進複合材料の適用拡大の課題調査-先進複合材構造及び先進複合材料の開発課題調査」を受託し、調査委員会を組織して、国内外の技術動向を調査しました。 具体的には、平成16年度に先進複合材料の関連技術について広く調査し、今後、わが国の将来の航空機用複合材料の適用拡大のために重点的に研究開発を推進すべき技術として、 1.先進複合材構造技術、2.航空機構造用ナノ複合材料技術、3.ファイバー/メタル・ラミネート(FML)複合材料技術を抽出しました。 さらに、平成17年度にこれらの技術について詳細な技術動向調査を実施し、航空機構造部材に適用するための課題を抽出するとともに、 課題を解決するための研究開発について提言としてまとめました。


 調査結果は、以下の(独)新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の報告書管理番号により検索することができます。

「航空機産業における先進複合材料の適用拡大の課題調査」
   平成16年度報告書  :  100004742
   平成17年度報告書  :  100007805




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