高分子材料破壊の効果的な解析と原因究明手法

ゴム、プラスチック材料の破壊のメカニズムと破壊に係る因子を解説し、さらに脆弱化を招く劣化因子を紹介する。また、破壊原因を解析するための各種分析法を解説する。最後にゴム、プラスチックの破壊原因の解析事例をポリマー、材料の性質を説明しながら紹介する。

1. 破壊の種類とそのメカニズム
   1. 強度に係わる因子
      • 劣化
      • 形状
      • 材料
      • 異物
      • ボイド
      • ウェルドライン
   2. 応力集中と破壊
   3. 破壊の形態
      1. 脆性破壊
      2. 延性破壊
      3. クリープ破壊
      4. 疲労破壊
      5. 環境応力亀裂、溶剤亀裂
      6. オゾンクラック
      7. 接着の破壊
2. 高分子材料の劣化因子とメカニズム
3. 破壊・破損の解析法
   1. 解析アプローチ
   2. 外観観察
   3. 破面解析法
   4. 前処理法
   5. 劣化分析法
      • FT-IR
      • DSCによる酸化開始温度
      • GPC
      • TG
      • ESR
      • NMR
      • XPS
      • EPMA
   6. 材料分析法
      • 元素分析
      • 分離分析
      • 化学構造解析
      • 形態観察
      • 組成分析 (熱分析)
4. 各種ポリマーの弱点
5. 破壊・破損解析及び対策事例
   1. 加硫ゴムの破壊・破損
      1. 加硫ゴムのオゾンクラックによる破壊
      2. NBRの加硫不足による裂け
      3. 加硫ゴムのボイドによる破壊
   2. プラスチックの破壊・破損
      1. 異物による破壊
      2. ポリアミド6の酸化チタンによる光劣化
      3. ポリカーボネートの溶剤亀裂
      4. ポリ塩化ビニルの疲労劣化
      5. コーナー部の形状不良による破壊
      6. ポリアセタールギアのオーバーヒーティングによる劣化破損
   3. 接着剤の剥離原因解析
      1. アクリル系接着剤の吸湿による剥離