高分子複合材料の強度と耐衝撃性

高分子複合材料に関しては国内外を問わず多種多様な研究が展開されている。力学特性は高分子複合材料に求める最たる物性であり、今も年間1万報以上の論文が発表されているが、実験的検討と定性的な考察でまとめられた論文が大多数を占める。講師はこの現状を払しょくするべく、現在高分子材料のカタログによく掲載されている引張強さや衝撃強さなどを求める理論の構築に従事してきた。 　本講義では、現在までに講師が構築してきた理論とその使用方法について解説し、これらの理論に基づいた高分子複合材料の力学特性改善例を数件紹介する。

1. 解析に必要な高分子材料の物性に関する評価方法
   1. 1軸引張試験
   2. 3点曲げ試験
   3. ノッチ付衝撃試験
   4. 示差走査熱量解析
2. 高分子複合材料の降伏条件 – 1 界面剥離
   1. 成形品内部に生じる熱ひずみ
   2. 短繊維強化高分子複合材料のウエルド強さ
3. 高分子複合材料の降伏条件 – 2 充填材の引抜け
   1. 充填材に生じる締付応力
   2. 充填材/母相間に生じる摩擦力
   3. ガラス短繊維強化高分子複合材料の引張強さ
   4. ガラス短繊維強化高分子複合材料の曲げ強さ
   5. ガラス短繊維強化高分子複合材料のノッチ付衝撃強さ
4. 高分子複合材料の降伏条件 – 3 充填材の破断
   1. 引張負荷による破断
   2. ポアソン収縮による破断
   3. カーボンナノチューブ分散ポリプロピレンの強さ
   4. カーボンナノチューブ分散ポリプロピレンのノッチ付衝撃強さ
5. ガラス繊維強化高分子複合材料の強度改善手法
   1. 反応性添加剤による強度改善
   2. 無機微粒子添加による強度改善
   3. カーボンナノチューブ添加による強度改善
6. ガラス繊維強化高分子複合材料の耐衝撃性改善手法
   1. 無機微粒子添加による耐衝撃性改善
   2. カーボンナノチューブ添加による耐衝撃性改善
• 質疑応答