研究領域 | ミルフィーユ構造の材料科学-新強化原理に基づく次世代構造材料の創製- |
研究課題/領域番号 |
18H05483
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研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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配分区分 | 補助金 |
審査区分 |
理工系
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研究機関 | 山形大学 |
研究代表者 |
伊藤 浩志 山形大学, 大学院有機材料システム研究科, 教授 (20259807)
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研究分担者 |
寺田 大将 千葉工業大学, 工学部, 准教授 (80432524)
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研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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キーワード | 高分子系ミルフィーユ構造材料 / 金属系ミルフィーユ構造材料 / 特殊塑性加工法 / 多層共押出成形 / ポリマー共重合体 / 高圧プレス / キンク形成 |
研究成果の概要 |
ミルフィーユ構造のキンク強化発現機構をMg 系合金以外へと展開させるために、層状の新規金属・セラミックス・高分子系ミルフィーユ構造「物質」に対して、独自の塑性加工法によりキンク形成・強化させることにより新規ミルフィーユ構造「材料」を創製した。その結果、高分子系では、特殊加工の一つである高圧プレスによって、キンク形成を確認できた。これらキンクを導入した材料では、強度向上も確認できた。したがって、キンク形成とキンク強化については、最適な条件を選定することで実現することを明らかにした。しかし、キンク強化の発現メカニズムの解明、ミルフィーユ条件およびキンク形成条件については十分な議論ができなかった。
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自由記述の分野 |
高分子成形加工
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高分子材料における結晶ラメラや相状構造が変形によってキンク(折れ曲がり)形成が生じ、その折れ曲がり構造が力学特性へ与える影響については十分な議論がなされてこなかった。一般には、分子鎖が折れ曲がることで、力学特性は低下することが容易に予想されるが、金属分野で発見されたキンク形成による材料強度が高分子系やセラミックス系にも展開が可能かを調べた。その結果、高分子系においても分子鎖、結晶ラメラ、相状層間を最適に制御し、適度なキンク形態を付与することで力学特性(延性や強度)を向上させることを明らかにしたことは高分子材料学においても重要な知見を与えたものと考える。
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