熱膨張の基礎と各種材料における熱膨張測定・制御法

第1部 熱膨張の基礎と高分子・複合材料の熱膨張測定・制御技術 (12:30～14:15)

東京工業大学 大学院理工学研究科 物質科学専攻 (有機材料工学科) 教授 扇澤 敏明 氏

　熱膨張挙動は物質の最も基本的な物性の1つであり、密度に関連する全ての物性に影響を及ぼす。特に、どのような材料においてもさまざまな温度環境下での使用に際し、材料の熱膨張係数の低減が大きな課題であることから、熱膨張機構を踏まえた上で材料への応用展開を図る必要がある。 　それゆえ、なぜ種々の材料、特に高分子およびその複合材料における熱膨張挙動の特徴について概説する。そして、低熱膨張材料を設計する場合の指針となることを趣旨とする。

1. 熱膨張の基礎
   1. 熱膨張の原理 ～物質はどのように熱膨張するのか～
   2. 高分子の熱膨張 ～高分子は他の物質と同じ原理で膨張するのか～
   3. 自由体積とは? ～定義,測定法と熱膨張とのかかわり～
   4. 高分子の熱膨張機構 ～熱膨張機構を基にした抑制原理～
2. 熱膨張測定の基礎
   1. 線膨張係数 ～定義と測定法～
   2. 体膨張係数 ～PVT挙動～
3. 種々の材料の熱膨張挙動と熱膨張係数
   1. 各種高分子 ～膨張係数の特徴～
   2. 繊維 ～負の熱膨張係数～
   3. 高分子系複合材料 ～複合則と複合例～
4. 材料の低線膨張化
   1. 成形加工とPVT挙動 ～成形加工プロセスとのかかわり～
   2. プレス延伸法 ～汎用樹脂及び透明樹脂の低線膨張化～

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第2部 負熱膨張材料を用いた無機固体材料の熱膨張制御 (14:30～16:15)

名古屋大学 大学院工学研究科 結晶材料工学専攻 准教授 竹中 康司 氏

　産業技術の高度な発達は、「固体の宿命」とも言える熱膨張すらも制御することを求める。固体材料の熱膨張を特定の値、典型的にはゼロ、にすることは、今や多くの産業分野で切実に求められている。 　固体材料の熱膨張制御に活躍しているのが、通常の材料とは逆に、温めると縮む材料、すなわち「負熱膨張材料」である。 　講演では、熱膨張はじめ固体材料物性に始まり、負熱膨張材料ならびに負熱膨張機構、さらには負熱膨張材料を用いた無機固体材料の熱膨張制御についてその基礎を解説する。

1. 固体材料の基礎
   1. 結晶のなりたちと固体物性
   2. 固体の熱膨張
2. 負の熱膨張:その機構と材料
   1. 強固な共有結合
   2. 電荷移動
   3. 磁気体積効果
3. 固体材料の熱膨張制御
   1. 熱膨張制御の重要性
   2. 負熱膨張材料を用いた熱膨張可変複合材料
   3. 単一物質ゼロ膨張材料の試み

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