2016 Fiscal Year Research-status Report
高分子固体の実使用条件下における粘弾性を正確に測定する装置の開発
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15K05881
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
小金沢 新治 関西大学, システム理工学部, 教授 (60634681)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 粘弾性測定法 / 高周波粘弾性 / せん断型測定 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成２８年度は、せん断型粘弾性測定装置の支持部の高剛性化を狙った改良設計を行い試作した。そして、厚さ０．５ｍｍの天然ゴム（ＮＲ）を用いて粘弾性を測定し、その結果を既存の測定器と比較した。既存の装置としては、測定周波数範囲が１ｋＨｚと広い、株式会社ユービーエム製のＲｅｏｇｅｌ－Ｅ４０００を用いた。評価の結果、次の二点の成果を得た。（１）ＮＲの測定におけるせん断モードの固有振動数は１０．５ｋＨｚであり、目標の１０ｋＨｚをクリアできた。（２）貯蔵弾性率・損失弾性率・損失正接を既存装置と比較した結果、１ｋＨｚまでは１０％以内の差で一致していた。また、１～５ｋＨｚにおける測定結果は、１ｋＨｚまでの結果をほぼ直線的に延長した結果となっていた。さらに、誤差解析から、今回の測定による測定誤差は±８．２％未満であると求められた。これらのことから、開発した装置による測定結果は、５ｋＨｚまで妥当な結果であると判断した。
一方、課題として、６．４ｋＨｚに支持系の振動モードが観測され、測定周波数を５ｋＨｚに止めてしまう原因となっていることが分かった。この振動が低減できれば１０ｋＨｚまでの粘弾性測定が可能となるため、その改良を施した三次設計を完了させた。上記の成果の一部は、昨年５月に開催されたヨーロッパ精密工学会（ＥＵＳＰＥＮ）において発表するとともに、Rheologica acta (Springer)に掲載された。
その他として、引張・圧縮型測定器の基本構想をまとめた。また、高温高湿環境下における測定チャンバーの検討に着手した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
天然ゴムを用いて５ｋＨｚまでの粘弾性の直接測定を行うとともに、その測定結果の妥当性を示すことができた。また、引張・圧縮型測定器の基本構想をまとめた。また、高温高湿環境下における測定チャンバーの検討に着手したことから、概ね順調と判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
支持系の固有振動数の向上を図った三次設計の試作を行い、評価を行う。また、それを用いて天然ゴムの粘弾性測定を行い、現行の５ｋＨｚよりもさらに高周波数領域(目標１０ｋＨｚ）での直接測定にチャレンジする。
高温高湿環境下における測定環境を整え、測定を行い、その結果の妥当性を確認する。
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| Causes of Carryover |
高温高湿環境をつくる方法を見直したため、小型環境試験機の選定が遅れ、当該試験機を購入できなかったために次年度使用金が発生した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成２９年度には、小型環境試験機を購入するため予算を使用する。
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