2005 Fiscal Year Annual Research Report
能動防御材料による工業製品の信頼性と耐久性の向上研究
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15350094
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
武田 邦彦 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (80255645)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤澤 敏治 名古屋大学, エコトピア科学研究所, 教授 (20115629)
棚橋 満 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (70314036)
石川 朝之 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (50402483)
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| Keywords | 能動防御 / 自己修復 / 信頼性 / 耐久性 / ポリカーボネート / ポリフェニレンエーテル / 分子量変化 / 劣化 |
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| Research Abstract |
当初の計画通り、実験面において、材料の劣化挙動解析の知見を活用し、詳細な材料崩壊の検討を行い、疲労現象に関する検討を行った。また、調査研究において、生体の材料機能に関する知見を深め、人工材料との対比を検討した。更に、現在の伝統工芸の材料利用に関する知見を得る事で、実験と調査を総合して環境時代における超寿命材料の概念構築を行い、それらを組み込んだ機能複合体の信頼性を検討した。
1.人工高分子材料の熱劣化の定量的研究手法
DPCをモデル物質にした定量性の検討、熱疲労過程における分子量の変化などを中心として劣化の定量化について成果を得た。その結果、ガスマスを中心とした測定と制限条件などのデータ処理方法の確立によって熱、光劣化などの短期的な高分子鎖の崩壊については満足な定量性が得られるようになった。
2.人工高分子材料の劣化研究
材料の疲労挙動を「高速熱サイクル試験機」を用いて検討した。その結果、サイクル数に依存した分子量の変化および構造の変化が見られた。これらの知見から、高分子の疲労現象は、分子鎖の絡み合いや、分子構造がそれぞれ複雑に関与する事で、高分子材料の寿命予測を困難にしている事が明らかになった。また、熱分解、光劣化、力学劣化等についても研究を行った結果、熱・力学・長期的疲労のいずれにおいても主鎖の切断であること、切断までに構造変化がある場合も見られることが明らかになった。
3.自然界における防御機能ならびに伝統材料の調査・検討
生物や伝統的製品では、自己的な修復系が発達していること、予備的な物質などが用意されていること、使用開始時点よりも使用と共に信頼性が高まる例があるなど、人工的な製品や部品とは全く異なる傾向も存在することが判った。
本年度は、特に劣化の定量的評価手法の開発と自然界の修復系の調査および疲労挙動による構造変化の検討を行い、人工材料の信頼性向上に関する貴重な知見を得た。
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