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粘度測定によるガラスの熱粘弾性特性評価技術の確立

研究課題

研究課題/領域番号 18K03856
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分18010:材料力学および機械材料関連
研究機関近畿大学

研究代表者

伊藤 寛明  近畿大学, 工学部, 准教授 (70534981)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード熱粘弾性特性 / 応力緩和 / シフトファクタ / 粘度測定 / ネットワーク構造 / 光学ガラス / ガラス組成 / クリープ試験
研究成果の概要

本研究では,種々の市販光学ガラスに対してクリープ試験を行い,ガラス組成・ネットワーク構造が応力緩和挙動に及ぼす影響を調査した.その結果,これらは応力緩和挙動にほとんど影響を及ぼさず,ガラスの種類に依らずほぼ同一形状の緩和せん断弾性係数のマスターカーブを描くことを明らかにした.また,クリープ試験による熱粘弾性特性の評価時間の大幅な短縮を目指し,平行平板試験による粘度測定を試み,粘度からシフトファクタを算出することに成功した.さらには熱機械分析装置を用いた極めて低荷重の平行平板試験を併せて実施し,シフトファクタに測定荷重は影響しないことを明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,ガラスの熱粘弾性特性を短時間かつ容易に同定する新たな手法を提案した.光学ガラスの応力緩和挙動はネットワーク構造やガラス組成の影響を受けずほぼ同一挙動を示すこと,また平行平板試験による粘度測定によってシフトファクタ(時間‐温度移動因子)を,従来のクリープ試験と同等の精度を有しつつ短時間で評価できることを明らかにした.特に粘度測定によるシフトファクタの決定手法は,ガラスのみならず各種高分子材料への適用も可能と考えられることから学術的にも価値がある成果と考えている.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] ガラスの粘度測定に基づいたシフトファクタの導出2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤 寛明、百田 大地、前岡 勇輝、藤原 光紘、荒井 政大
    • 雑誌名

      実験力学

      巻: 20 号: 1 ページ: 23-27

    • DOI

      10.11395/jjsem.20.23

    • NAID

      130007828522

    • ISSN
      1346-4930, 1884-4219
    • 年月日
      2020-04-03
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 光学ガラスの熱粘弾性特性に及ぼすネットワーク構造の影響2021

    • 著者名/発表者名
      本田涼馬, 有岡直希, 前田祐, 伊藤寛明
    • 学会等名
      日本機械学会中国四国支部第59期総会・講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 熱機械分析装置を用いた光学ガラスのシフトファクタの評価及び測定荷重の影響2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤寛明,高橋直矢,中桐正貴
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会総合シンポジウム2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 応力緩和試験によるガラスの熱粘弾性特性評価2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤寛明、中澤貴之
    • 学会等名
      日本実験力学会2019年次講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ガラスの熱粘弾性特性に及ぼす測定荷重の影響2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤寛明,前岡勇輝,中桐正貴
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会平成30年度第3回応力・ひずみ測定部門講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 光学ガラスの熱粘弾性特性に及ぼす化学組成の影響2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤寛明, 吉崎康平, 百田大地
    • 学会等名
      日本実験力学会2018年次講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 粘度測定に基づいた光学ガラスのシフトファクタの導出2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤寛明, 百田大地, 笠村裕也
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会平成30年度秋季講演大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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