山本(剛)研究室

About关于研究室

纳米之丝，决定材料的强度。

该研究室研究使用碳纤维和碳纳米管的复合材料的力学。
利用同步辐射X射线和电子显微镜，对材料从何处、如何破坏进行原位观察，并建立预测强度的模型。
将纳米、微米、宏观这些不同尺度联系起来，阐明结构与力学性能之间的关系。
同时也致力于开发无需切削即可测量形状复杂材料弹性常数的方法。

Research研究课题

该研究室以碳纤维和碳纳米管作为增强材料的复合材料为对象，研究纳米、微米、宏观各尺度下的结构与力学性能之间的关系。通过同步辐射X射线成像和电子显微镜内的力学试验捕捉破坏过程，并将成果用于开发强度预测模型和弹性常数的测量方法。

※示意图

观察CNT丝断裂的瞬间↗

多层碳纳米管的捻线处于纳米到微米的尺度，要观察其在树脂中如何断裂十分困难。该研究室利用同步辐射X射线纳米成像，观察在树脂中埋入2根CNT丝的模型试样，世界首次以三维、原位的方式捕捉到拉伸载荷增加时的破坏过程。

※示意图

不切削也能测出材料的硬度↗

该研究室利用固体发生共振振动现象的超声共振法，开发测量三维复杂形状、且性质随方向变化的材料的弹性常数的方法。如果无需机械加工和表面处理就能一次测出独立的弹性常数，将有助于3D打印材料的品质评价等。

※示意图

在电子显微镜中拉伸丝线↗

CNT纺纱线具有自约束机制：受到张力时，呈螺旋状的CNT会产生指向线中心的压缩力。为确认这一机制在树脂中是否同样起作用，该研究室通过透射电子显微镜内的拉伸试验，研究应变增加时捻角和直径的变化。

※示意图

预测碳纤维复合材料的强度↗

该研究室建立了考虑断裂的碳纤维对相邻完好纤维所产生的应力集中的数值分析模型，成功高精度地预测了单向碳纤维增强塑料的拉伸强度。结果表明，这是一种即使树脂和碳纤维的种类改变也适用、普适性很高的预测方法。

Voices学长学姐的评价

根据所属学生的回答整理。评价基于学生个人经历，不代表研究室官方观点。

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