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高分子液晶材料の高強度化を目的とした流動・磁場併用成形プロセスの確立

研究課題

研究課題/領域番号 14750126
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 流体工学
研究機関高知工科大学

研究代表者

辻 知宏  高知工科大学, 工学部, 助教授 (60309721)

研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2003年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2002年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワードコンピュータシミュレーション / 高分子液晶 / 材料強度 / 流動解析 / 液晶 / 液晶プラスチック / 成型加工 / 流体工学 / 相転移 / 数値解析
研究概要

高分子液晶プラスティック・繊維の高強度・高機能化を目指し,高分子液晶製品の成型時の液晶分子の配向状態の数値シミュレーションおよび流動・引張り強度測定実験を行った.
数値シミュレーションには,主にLeslie-Ericksen理論を用いた.平行平板間の一部に磁場を印加した流路内を流れる液晶流のシミュレーションを行い,磁場が液晶流に与える影響を明らかにした.磁場強度があるしきい値以下では,液晶分子は磁場の影響をほとんど受けない.しかし,しきい値を超える強度の磁場を与えた場合には,液晶分子は磁界の方向に配向する.このしきい値は,流速に強く依存し,流速が高いほどしきい値が大きくなることが明らかになった.また,磁界の方向へと向けられた分子配向は,対流の影響によって下流まで及ぶ.
実験には,細管押し出し型レオメータを用いた.高分子液晶材料を加熱・溶融し,細管から押し出すことによって,引っ張り試験用の試料を作成するのと同時に,押し出し流量から粘度を算出した.実験パラメータとして,押し出し圧力,細管直径,溶融温度を変化させた.最終的に,これらのパラメータと成型材料の引っ張り強度との関係を明らかにした.その過程で,引っ張り破断した高分子液晶材料の破断面の電子顕微鏡観察を行い,液晶分子の配向状態の実験パラメータ依存性について調べた.

報告書

(2件)
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (8件)

  • [文献書誌] 寺田敦史, 辻 知宏, 蝶野成臣: "ネマティック液晶の同心回転円板間流れの数値シミュレーション"日本機械学会論文集(B編). 69. 1035-1042 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 辻 知宏, 蝶野成臣: "磁場下におけるネマティック液晶の平行平板間流れの数値シミュレーション"日本機械学会論文集(B編). 69. 2649-2656 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 辻 知宏, 蝶野成臣: "液晶注入プロセスの数値シミュレーション(第1報,基本モデリングと解析)"日本機械学会論文集(B編). 68. 3259-3265 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 辻 知宏, 蝶野成臣: "磁場下におけるネマティック液晶の平行平板間流れの数値シミュレーション"日本機械学会論文集(B編). 68. 3012-3017 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] A.Terada, T.Tsuji, S.Chono: "Numerical simulation of smectic C lipuid crystalline flow between parallel plates"Proc. 19th Inter. Liquid Crystal Conf., Edinburgh. (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 辻知宏, 蝶野成臣: "せん断流が等方-ネマティック相転移に及ぼす影響"日本機械学会論文集(B編). 68. 3012-3017 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 辻知宏, 蝶野成臣: "液晶注入プロセスの数値シミュレーション(第1報,基本モデリングと解析)"日本機械学会論文集(B編). 68. 3259-3265 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 寺田敦史, 辻知宏, 蝶野成臣: "ネマティック液晶の同心回転円板間流れの数値シミュレーション"日本機械学会論文集(B編). 69(掲載決定). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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