shikibo | Composite material Group
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2022
JEC World at "Nord Villepinte" Paris, France
2021
JEC COMPOSITES CONNECT Virtual exhibition  more
2021
第12回日本複合材料会議(JCCM12)
Column Exhibitions Conference Activities & Talks Published Paper Commendation

Column

「三次元織物」という名称について

シキボウでは、「要求特性にあわせて、様々な方向に繊維を配列できる繊維基材」を目指して、開発を進めております。

 この目標を達成するために開発してきた「三次元織物」、この呼び方は、だいぶ定着してきましたが、複合材料の創生期ではこの名称が様々な誤解を生んでいました。
 厚み方向にも繊維が存在する立体状の織物は、ロケットのノズルの強度を向上する目的で、炭素材料を炭素繊維で強化した複合材料(C/Cコンポジット)として開発されました。その時は確か「Multi-directional Carbon-Carbon Composite」という名称で、多方向と言う表現で三次元とは記載されていなかったと思います。 そこで、X-Y-Zの三方向に繊維が配列されたものを「3-directional」、四方向を「4-directional」、六方向を「6-directional」と表現し、これらを総称して「Multi-directional Reinforcement」と呼称されていました。※1
3D Orthogonal,Unit Cell of 4D,Unit Cell of 6D

※1:M. A. Maistre, In Extended Abstracts, 14th Biennial Conference on Carbone, p. 230(1979)

 C/Cコンポジットでは、本来使用されていた炭素(黒鉛)材料が等方性材料(等方性黒鉛)である事から、なるべく繊維の軸数を増やして等方性に近づけたいという思いが強く、樹脂材料とは異なり繊維軸の無い方向は等方性黒鉛よりも強度が低くなる現象もあったことから、C/Cコンポジット用の強化基材は、等方性が望ましいという要求になったのではないかと推測できます。そこで、「Multi-directional」=疑似等方性という考えが浸透したのではないだろうかと思います。
 一方で、多方向に繊維が配列した強化基材が注目されるようになり、旧来の多重織物技術が応用展開され、X-Y-Zの三方向からなる織物基材が「三次元織物」と言われるようになりました。前述の「Multi-directional」という表現の流れからすると、「三次元」と言うよりも「三方向=3-Directional」という表現の方が良いようにも思えますが、当時、米国では最新鋭の織物として、平面状に三方向の繊維配列からなるTri Axil fabric「三軸織物」が開発され、三方向織物とは言いにくいので、その差別化として「三次元織物」と言われたのではないかと想像しています。
 但し、「三次元」という名称から次元と言う意味が強調され、いつしか「三次元織物」が等方性であるという誤解を生む表現が生まれたのではないかと思います。

 近年、複合材料の「強み」に対する理解度も向上して、複合材料に等方性を要求されることがなくなりましたが、様々な誤解と都市伝説があったことを懐かしく思います。

 「三次元織物」に対する様々な都市伝説について、今後少しずつ報告させて頂きたいと思います。

Exhibitions

  • 2022
  • 3/8 - 3/10
  • JEC World at "Nord Villepinte" Paris, France
  • 2021
  • 6/1 - 6/2
  • JEC COMPOSITES CONNECT Virtual exhibition
  • more

Conference Activities & Talks

  • 2021
  • 第12回日本複合材料会議(JCCM12)
  • J積分に基づくFanchor強化CFRP材の層間結合力特性評価

    和田智博、濱瀬範幸、日下貴之、藤井俊史(シキボウ)
  • 2020
  • 第11回日本複合材料会議(JCCM11)
  • モードⅡ荷重下におけるZanchor強化CFRP材の微視的破壊挙動

    濱瀬範幸、日下貴之、森直樹(立命館大)
    岩崎康彦、中島和夫、藤井俊史(シキボウ)
  • 2018
  • 第43回複合材料シンポジウム
  • Fanchor強化CFRP積層材の層間破壊じん性に及ぼす挿入繊維の影響

    誉田航平、日下貴之、森直樹(立命館大)、北條正樹(京大)
    藤井俊史、中島和夫、岩崎康彦(シキボウ)
  • 2017
  • 第55回飛行機シンポジウム
    11/20 - 11/22
  • CFRP積層材の強度特性に及ぼすFanchor処理の影響

    日下貴之、森直樹、杉原良哉、北條正樹、磯野大志、
    田那村武司、岩崎康彦、藤井俊史
  • 21st International Cinference on Composite Materials (ICCM-21)
    (in Xi'an, China)
  • Interlaminar reinforcement of CFRP laminates using Zanchor process

    Ryoya Sugihara, Kohei Konda, Naoki Mori,
    Takayuki Kusaka (Ritsumeikan University)
    Taishi Isono, Masaki Hojo (Kyoto University)
    Toshifumi Fujii, Kazuo Nakajima, Yasuhiko Iwasaki (Shikibo Ltd.)

    Application of radial and circular reinforcement for CFRP bolted joints

    Toshifumi Fujii, Kazuo Nakajima, Yasuhiko Iwasaki (Shikibo Ltd.)
    Yusuke Osugi, Shun Kudo, Takayuki Kusaka (Ritsumeikan University)
  • 第8回日本複合材料会議(JCCM8)
  • CFRPボルト接合継手の面圧強度特性に及ぼすC-R繊維配向の影響

    工藤駿、大杉勇輔、日下貴之(立命館大)
    藤井俊史、中島和夫、岩崎康彦(シキボウ)
  • 2016
  • 第54回飛行機シンポジウム
  • Zanchor-CFRPにおける層間破壊じん性向上の機構の検討

    磯野大志(京大)、加藤拓真、杉原良哉(立命館大)
    岩崎康彦(シキボウ)
    北條正樹、松田直樹、西川雅章(京大)
    山田湧太、斎藤博嗣、金原勲(金沢工大)
  • M&M2016 材料力学カンファレンス
  • Zanchor法によるCFRP積層材の層間高じん化

    杉原良哉、加藤拓真、日下貴之(立命館大)
    磯野大志、北條正樹(京大)
    藤井俊史、中島和夫、岩崎康彦(シキボウ)
  • 第41回複合材料シンポジウム
  • CFRPボルト接合継手の強度特性に及ぼす繊維配向の影響

    工藤駿、大杉勇輔、日下貴之(立命館大)
    中島和夫、岩崎康彦(シキボウ)
  • 第7回日本複合材料会議(JCCM7)
  • 複合材料ピンジョイントの繊維配向と力学的特性

    藤井俊史、中島和夫、岩崎康彦(シキボウ)
    大杉勇輔、日下貴之(立命館大)
  • 2013
  • 日欧複合材料会議
    11/4 - 11/6
  • Development of low cost preform for aircraft application,

    T. Tanamura,N.Sakaki

Published Paper

  • 2020
  • 日本複合材料学会研究論文
    日本複合材料学会誌vol.46 No.5
  • CFRPボルト接合継手の初期臨界強度に対するC-R補強効果

    藤井俊史・中島和夫・岩崎康彦・森直樹・日下貴之
  • 2019
  • 日本複合材料学会研究論文
    日本複合材料学会誌vol.45 No.5
  • C-Rステアリング補強層によるCFRPボルト接合継手の高強度化

    藤井俊史・中島和夫・岩崎康彦・森直樹・日下貴之

Commendation

  • 2017
  • 2017年度日本材料学会
    複合材料部門委員会 技術賞
  • Zanchor手法を用いた層間補強型CFRPの開発

    田那村武司、岩崎康彦、中島和夫、田中雅典、藤井俊史