| 研究概要 |
本研究は,レーザースペックルひずみ計を利用して,高分子のガラス転移領域での粘弾性緩和について,ポワソン比の時間変化から調べることを目的としたものである.得られた成果は以下の通りである.
1) 体積変化と粘弾性緩和.伸張試験機にひずみ計を取り付け,伸張方向と素直な方向のひずみの変化の測定を行った.この目的達成のためには,試験機の振動の軽減,恒温槽の風量の最適化,適当な強度のスペックルを得るための表面被覆材の探求,種々の問題の解決が不可欠であったが,一応解決することができた.
2) ポリスチレンについて,ガラス転移温度から,+15度の温度範囲で定ひずみ速度下で測定を行った.その結果,粘弾性関数が線形応答を示すような低ひずみ速度の条件では,ポワソン比は,低温短時間領域では,0.3程度,高温長時間領域では,0.5になった.この時間変化には,粘弾性関数と同様の時間温度換算則が適用可能であった.しかしながら,得られた合成曲線は,粘弾性体に対する線形理論の予想とは一致せず,ポワッソン比の時間変化が遅れることが明らかになった.これは体積変化に対しては線形領域がきわめて小さいためと考えられた.
3) ひずみ速度が大きく,粘弾性関数が非線形応答を示す場合には,短時間領域のポワソン比は増加し,0.5に近づくことが明らかになった.この結果は,伸張応力の降伏と密接に関連しており,高ひずみ速度条件下では,剛体的な応力発生よりも体積保存力が支配的になり,非圧縮性液体的な挙動を示すものと解釈できた.
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