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炭素繊維を研究開発して20年。学術論文、特許、講演など多数発表。 https://si…

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炭素繊維を研究開発して20年。学術論文、特許、講演など多数発表。 https://sites.google.com/view/fumihikotanaka/

  • 炭素繊維マガジン

    炭素繊維記事をまとめています。

炭素繊維とイノベーションのジレンマ

炭素繊維にはレギュラートウとラージトウという形態差があり、これらの観点から「イノベーションのジレンマ」に基づいて、新製品の導入と既存製品の維持に関する戦略的課題…

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炭素繊維の最新研究

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c02504 こちらの最新論文を紹介します。 タイトルはポリアクリロニトリルから炭素繊維への炭化過程での波打ったグラフェンネット…

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11か月前
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炭素繊維とツイッギーの時代

ミニスカート流行のきっかけとなったツイッギーブームだが、1967年に東レの名物宣伝部長、遠入昇が来日を企画している。当時、ナイロン繊維を販売拡大させようとしており、…

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1年前
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炭素繊維と「舟を編む」

炭素繊維は樹脂と一緒に用いることで性能を発揮する。通常、繊維だけを配置して製品を作ることはない。それは、繊維の位置がずれると設計通りの性能を発現しないからである…

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1年前
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炭素繊維と電線

田舎では古い区画で細い道が多く、区画整理により道路の拡張が行われることも多い。そのときに電柱の移動と電線の架け替えに時間を有している。 電柱は30−50m間隔で設置…

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1年前
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炭素繊維開発の歴史

もっと詳しくは 炭素繊維の発明から工業化まで https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1359836824003263 記事の元情報 炭素繊維が生まれた1960年近…

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1年前

炭素繊維と木材

木材の強度 木材にも多くの種類があるが杉を例にすると繊維方向に押しつぶす強度で23MPa、年輪が成長する方向に1MPa、接線方向に0.7MPaである。繊維引張方向には55MPaであ…

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1年前

炭素繊維のひと束の細さ

炭素繊維は一本0.005から0.007ミリメートルであり、とても細いのでしなやか。そのため、1000から50000本まとめて作られている。1000本の製品だと1.1から1.2ミリメートルと…

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炭素繊維と酸素

炭素繊維の構成元素はほぼ炭素である。にもかかわらず、酸素が極めて重要な役割を果たす。 炭素材料を製造するには1000度を超える温度で処理するため、酸素が混じると燃え…

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1年前

炭素繊維と宇宙エレベーター

炭素繊維の引張強度の最大値は18GPa(ギガパスカル)である。1平方ミリメートルの断面積あたり約1800kgのものをぶら下げられるということになる。 宇宙エレベーターとは、静…

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新材料としての炭素繊維

可動機器の材料としては古くから木材が用いられてきた。木材は主に炭素と酸素と水素からなり、水にも浮く軽量性があるにもかかわらず、堅くて勁い材料である。 しかし、大…

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炭素繊維とイノベーションのジレンマ

炭素繊維とイノベーションのジレンマ

炭素繊維にはレギュラートウとラージトウという形態差があり、これらの観点から「イノベーションのジレンマ」に基づいて、新製品の導入と既存製品の維持に関する戦略的課題を考察してみる。

レギュラートウの既存市場

レギュラートウは、従来の炭素繊維の使用分野で成功を収めてきた。
既存市場への製品提供は安定しており、収益を安定化させている。
技術的には成熟しており、競争が激化している。

ラージトウの新市場

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炭素繊維の最新研究

炭素繊維の最新研究

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c02504

こちらの最新論文を紹介します。
タイトルはポリアクリロニトリルから炭素繊維への炭化過程での波打ったグラフェンネットワークの生成です。

新しいポイント1: カーボンナノチューブを試験管代わりに

　炭素繊維は1本0.005mmです。グラフェンというのは六角形蜂の巣構造の炭素のシートで1枚0.0000003

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炭素繊維とツイッギーの時代

ミニスカート流行のきっかけとなったツイッギーブームだが、1967年に東レの名物宣伝部長、遠入昇が来日を企画している。当時、ナイロン繊維を販売拡大させようとしており、パンティストッキングの素材であるナイロン繊維の拡販に有効と閃いたためである。当時、膝上までのストッキングが主流であったが、ミニスカートではそれを吊るものが見えてしまって格好悪く、一大買い替え需要が期待されたためである。

この時代は３大

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炭素繊維と「舟を編む」

炭素繊維と「舟を編む」

炭素繊維は樹脂と一緒に用いることで性能を発揮する。通常、繊維だけを配置して製品を作ることはない。それは、繊維の位置がずれると設計通りの性能を発現しないからである。そのため、繊維を編んで織物にするか、さきに樹脂を染み込ませてペタペタと適度にくっつくようにしてしておく。後者の材料はプリプレグとよばれる。幅1mほどのシートがロール状になっている。

最近では、プリプレグを10cm幅ほどに細くさいてテープ

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炭素繊維と電線

炭素繊維と電線

田舎では古い区画で細い道が多く、区画整理により道路の拡張が行われることも多い。そのときに電柱の移動と電線の架け替えに時間を有している。

電柱は30−50m間隔で設置されており、場所によってはもっと細かい間隔となっている。電柱は歩行の邪魔となって安全上も好ましくないことと、景観も損ねるため、撤去していく方向である。その手段として地中化の話もあるが、費用面で現実的ではなく、間引きが一つの改善案ではな

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炭素繊維開発の歴史

炭素繊維開発の歴史


もっと詳しくは

炭素繊維の発明から工業化まで
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1359836824003263

記事の元情報

炭素繊維が生まれた1960年近辺から工業化の過程で、開発時に情報収集が行われる。その当時の資料が残っており、当時の生々しい資料を直接参考にした。また、当時の企業研究者にもインタビューを行っ

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炭素繊維と木材

炭素繊維と木材

木材の強度

木材にも多くの種類があるが杉を例にすると繊維方向に押しつぶす強度で23MPa、年輪が成長する方向に1MPa、接線方向に0.7MPaである。繊維引張方向には55MPaである。これは無欠陥の数値であって、節などの欠陥を含むと大幅に低下する。炭素繊維の引張強度は最も一般的なもので5000MPaであるので100倍ほど異なることになる。

木材の変形しにくさ

変形しにくさを弾性率というパラメ

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炭素繊維のひと束の細さ

炭素繊維のひと束の細さ

炭素繊維は一本0.005から0.007ミリメートルであり、とても細いのでしなやか。そのため、1000から50000本まとめて作られている。1000本の製品だと1.1から1.2ミリメートルとなっており、織物にしたときに非常に細かい織り目になっている。製品として小さいボールペンでは、こうしたものが使われている。一方、カバンのように大きな製品では織り目が1cm間隔となっている。拡げ方によるが、だいたい1

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炭素繊維と酸素

炭素繊維と酸素

炭素繊維の構成元素はほぼ炭素である。にもかかわらず、酸素が極めて重要な役割を果たす。

炭素材料を製造するには1000度を超える温度で処理するため、酸素が混じると燃えてしまう。そこで、酸素を抜いた後、窒素を流しながら熱をかけていく。酸素を抜くには真空/窒素導入を複数繰り返すか、窒素加圧/常圧を繰り返すかを行うことが一般的である。ところが、温度を上げながら窒素を流すことで炉内酸素を置き換えて実験して

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炭素繊維と宇宙エレベーター

炭素繊維と宇宙エレベーター

炭素繊維の引張強度の最大値は18GPa(ギガパスカル)である。1平方ミリメートルの断面積あたり約1800kgのものをぶら下げられるということになる。

宇宙エレベーターとは、静止軌道上までワイヤーで繋がっていて安価に宇宙空間に物資を運搬できるものである。静止軌道まで重力が強く、離れるほど遠心力が働くので、バランスウェイトでバランスさせる。

重力が地球の40%である火星を考えると7万キロメートルも

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新材料としての炭素繊維

新材料としての炭素繊維

可動機器の材料としては古くから木材が用いられてきた。木材は主に炭素と酸素と水素からなり、水にも浮く軽量性があるにもかかわらず、堅くて勁い材料である。

しかし、大型の資源は限られた量となっていることに加え、木炭は鉄の生産の燃料および原料となっていたことから木材を取り尽くしてしまったのが産業革命期である。大航海時代末期、材料不足から船舶の製造において材料の鉄への変更が行われた。それが鉄の生産を促進し

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