航空宇宙向けの東レCFRPプリプレグは、難燃性、機械的性能を実証します

東レ株式会社（東京、日本）は、高度な航空宇宙用途向けの炭素繊維強化プラスチック（CFRP）プリプレグを開発しました。同社は、機械学習、理論密度、シミュレーション、データベースを組み合わせた技術であるマテリアルズインフォマティクス技術を活用して、この材料に最適な高い難燃性と機械的性能を迅速に実現したと述べています。同社は、CFRPの用途を拡大し、航空機、自動車、および一般的な産業用途を網羅するように需要を拡大するために、実証試験を推進します。

東レによると、金属よりも機械的に優れていますが、CFRPには難燃性や導電性などの機能上の欠点があります。結果として、これらの特性を改善することが望ましいと考えられます。それにもかかわらず、さまざまな難燃性と機械的特性のエンジニアリングと最適化に挑戦するには、大量の実験データが必要です。また、開発リードタイムを短縮することも困難でした、と東レは付け加えます。

データとデジタル技術を活用して競争力を高めるデジタルトランスフォーメーションの一環として、東レはCFRPエンジニアリングにマテリアルズインフォマティクスを導入し、逆問題分析を利用して必要な特性に基づいて材料設計を改良することにより、材料を迅速に開発する技術を確立しました。。

同社は、東北大学との共同研究で展開した自己組織化マップをこの分析のツールとして使用し、実験を通じて目的の特性を実現するための適切な材料の組み合わせを特定できるようにしました。これにより、CFRPプリプレグを開発するための繊維強化用のマトリックス樹脂のエンジニアリングが成功しました。

プリプレグは、現在の航空宇宙材料と同等の圧縮強度、耐熱性、およびその他の機械的特性を提供すると言われています。同時に、これらの材料と比較して、火から発生する熱の割合である35％低い熱放出率を提供します。さらに、東レは、熱伝導率、電気伝導率、その他の要素に逆問題分析を適用して、航空機、自動車、および一般的な産業用コンポーネントのニーズを多様化する高機能プリプレグのエンジニアリングを支援する予定です。

この開発努力における東レの進歩の一部は、省庁間戦略的イノベーション促進プログラム（SIP）の下での構造材料の革新的な設計システムのための「材料統合」の一部でした。 SIPは、科学技術振興機構が監督する内閣府の科学技術革新評議会（CSTI）が主導しています。

Isotrussカーボンファイバーセルタワーは、5Gテレコムの展開に対する世界的な需要をサポートします Hexcel、Fairmatパートナーシップは、炭素繊維プリプレグのリサイクルを目的としています

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