2010 Fiscal Year Annual Research Report
散逸粒子複合網目の構造非線形性分離観測:ナノ粒子分散高分子力学特性の評価・予測
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21360330
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
五十野 善信 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (30135321)
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| Keywords | ゴム材料 / 散逸粒子 / フィラー / 複合網目 / 構造非線形 / 電気的性質 / 粘弾性 / 加硫接着 |
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| Research Abstract |
ナノテクノロジーの本質はナノ粒子間、ナノ粒子/マトリックスポリマー間、ポリマー間の相互作用にある。もちろん、ナノテクノロジー材料は成形加工を経て製品化される。成形加工では必然的に大変形、高速変形条件が課せられ、非線形性が現れる。したがって、非線形条件をも含む幅広い条件下でのさまざまな相互作用を明らかにする必要がある。すなわち、ナノテクノロジーは単にナノサイズ粒子を分散させるだけでなく、ナノ粒子とマトリソクスポリマーの間に強い相互作用がなければならない。もちろん、ナノ粒子は活性であるので、粒子間にも相互作用が生じる。したがって、必然的に階層的構造が形成されるが、それらの構造は大変形あるいは高速変形下では構造破壊を伴うので、構造非線形性が現れる。ナノ材料の研究において、構造非線形性の理解が重要な理由はここにある。本研究の目的は、ナノ粒子分散系の構造非線形粘弾性を階層的複合網目構造の観点から検討し、非線形メカニズムを明らかにするとともに、ナノ粒子分散系材料力学物性の評価・予測ならびに設計指針を得ることにある。本研究を遂行する上での重要ポイントの一つは、架橋高分子試料と金属治具間の導電性を保ちながら、大変形にも十分耐えるだけの強度で如何に接着させるかにある。いろいろな方法を検討した結果、最終的にトリアジン加硫接着法の最適化により、試料/治具間の接触抵抗を数十Ωレベルにまで下げつつ、ナノ粒子分散架橋高分子の大変形下における非線形粘弾性と電気的性質の同時観測が可能であることを確認した。今後、測定装置の微調整・最終検定後、ナノ粒子分散未架橋ならびに架橋試料を用いて詳細な測定を行い、標題の研究を進める。
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