革新的構造材料

革新的構造材料を航空機へ̶強く、軽く、熱に耐える材料が変える

プログラムディレクター岸 輝雄、東京大学大学院工学系研究科博士課程修了(工学博士)、西ドイツゲッチンゲン大学、東京大学先端科学技術研究センター教授、同センター長を経て、工業技術院産業技術融合領域研究所所長、物質・材料研究機構理事長(現在 名誉顧問)、新構造材料技術研究組合理事長就任。日本学術会議副会長、日本工学会会長、外務大臣科学技術顧問などを歴任。本多記念賞、フランス国家功労勲章、バルクハウゼン賞、ASM栄誉終身フェローなどを受賞。

例えば、最新のジェット旅客機に日本メーカーのCFRP(carbon-fiber-reinforced plastic:炭素繊維強化プラスチック)が採用され、軽量化によりエネルギー効率を大幅に向上させたように、今、エネルギー効率の観点から、革新的な構造材料が脚光を浴びている。さらに、耐熱性においてこれまでの常識を超える材料が開発されれば、エンジンそのものの効率向上にも飛躍的に貢献する。革新的構造材料プログラムでは、材料開発に情報学の知見を用いて研究開発を迅速に進め、樹脂から金属まで軽く強靭で熱に強い材料を開発することで、日本の構造材料産業の強化と航空機産業の躍進を目指す。

研究開発テーマ

  1. 航空機用樹脂の開発とCFRPの開発
    熱可塑性樹脂の国産化と、この樹脂を用いたCFRPの開発に加え、熱硬化性CFRPのオートクレーブを使用しない製造技術の確立を通して、航空機用エンジンのファンケースやファンブレード、中小型機体への適用など、樹脂・CFRP部材の適用範囲を拡大する。同時にこれらの実用化を加速するため、大型CFRP製造技術や関連基盤技術の構築を目指す。
  2. 耐熱合金・金属間化合物等の開発
    軽く強靭なことから航空機用エンジンのファンブレードなどに活用されるTi合金、ディスク材など高温度の部材に欠かせないNi基合金、軽 量で耐熱性に優れるTiAl金属間化合物等における、短時間で精度のいい、コストを抑えた加工技術を開発する。
  3. セラミックス基複合材料(CMC)の開発
    国際的に未到達な1400℃級の耐環境セラミックコーティング材料と低コストの1200℃級SiC繊維強化SiC(SiC/SiC)基材を開発し、材料の軽量化と耐熱性、耐久性、信頼性の飛躍的向上を実現し、実機適用につなげていく。
  4. マテリアルズインテグレーション
    材料工学を中心に、既存の理論や実験に加え、計算機科学や情報工学の手法を融合し、材料使用時のパフォーマンス特性を知るためのツールを開発し、材料製造の短期間設計・製造を実現する。