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粒子分散強化複合材料による振動エネルギーの制御

Research Project

Project/Area Number 05805056
Research Category

Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Composite materials/Physical properties
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

住田 雅夫  東京工業大学, 工学部, 助教授 (30016654)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 浅井 茂雄  東京工業大学, 工学部, 助手 (80212463)
Project Period (FY) 1993
Project Status Completed (Fiscal Year 1993)
Budget Amount *help
¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Fiscal Year 1993: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Keywords圧電粒子 / カーボンブラック / 外部振動 / 減衰時間 / 制振効率 / インピーダンス整合条件 / 電気・機械結合係数 / 屈曲振動モード
Research Abstract

高分子材料(PVDF)に圧電粒子(PLZT、PZT)と導電粒子(カーボンブラック:CB)を分散させた複合材料は、外部振動を圧電粒子により電気エネルギーに変換し、さらにCB粒子による導電路の抵抗によってジュール熱として散逸させることで振動を急速に制動することができる。次の主要な結果が得られた。
(1)複合材料の減衰時間は材料の導電率を変化させることによって連続的に変えることができる。
(2)最大の制振効率は特定の導電率(PVDF/PLZT/CB系の時CB体積分率6.5%)の時得られ、この時インピーダンスの整合条件を満たしている。
(3)圧電・導電効果に基づく制振効率は複合材料の弾性率の増大と共に増大する。
(4)電気・機械結合係数の大きいPVDF/PLZT/CBの方がPVDF/PZT/CB系より制振効果が大きい。
(5)複合材料の制振効率はPLZTなどの圧電粒子とCBの分散状態に依存し、圧電粒子の体積分率は50%以上が望ましい。
(6)本実験では、試料の屈曲振動モードを用いたため、圧電効果によるエネルギー変換の効率は小さい。縦振動モードなどを利用できる方法で減衰特性をさらに向上させることができよう。

Report

(1 results)
  • 1993 Annual Research Report
  • Research Products

    (2 results)

All Other

All Publications (2 results)

  • [Publications] 住田雅夫: "圧電・導電効果による高分子系制振新素材" 新素材. 4. 66-69 (1993)

    • Related Report
      1993 Annual Research Report
  • [Publications] 住田雅夫,浅井茂雄: "New Damping Materials Composed of Piezo Composites" Rep.Prog.Polym.Phys.Jpn.37(発表予定). (1994)

    • Related Report
      1993 Annual Research Report

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Published: 1993-04-01   Modified: 2018-06-07  

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