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2017年8月開催セミナーのお知らせ

繊維強化高分子複合材料の
強度発現機構の
理解と高性能化の基礎講座


高分子に馴染みがない方へのイントロダクションとしての材料の概説から、繊維強化複合材料・炭素繊維の物性・制御の最新技術まで、わかりやすく紹介します。

講 師

東京工業大学 物質理工学院 准教授

塩谷 正俊 

日 時

2017年 8月 29日(火) 10:00〜16:00

会 場

東京 御茶ノ水 中央大学駿河台記念館5F 570号室
 (千代田区神田駿河台3-11-5 Tel. 03-3292-3111) 地図はこちら

受講料
40,000円
  (1名につき-テキスト代・昼食代・喫茶代・消費税を含む)
 ◆ 1社2名以上同時お申込みの場合,1名につき35,000円
   (テキスト代・昼食代・喫茶代・消費税を含む)
主  催
(株)テクノシステム

 


《 受講者へ 講師からのメッセージ 》

繊維強化高分子複合材料は物質を一旦繊維状に加工し,再度それらを結合すると言う大変手間の掛かる工程を経て製造されますが,このことが物質本来の優れた力学物性を非常に効果的に発現させています。その巧みさや製造過程を理解するためには,高分子の特徴,熱物性,レオロジー,材料力学,破壊力学,物理化学,化学などの広範な知識が必要です。本セミナーでは,他分野からこの分野に異動してきた技術者・研究者やこの分野の勉強を始めた方々向けに,高分子や複合材料の物性に関する基礎的事項を概説します。

 


《 プ ロ グ ラ ム 》


1)高分子の構造・熱物性の基礎


高分子に馴染みがない方へのイントロダクションとして,高分子のサイズ,分子運動,絡み合い,ガラス転移と結晶化の違い,結晶の多様な形態,長周期構造などを概説する。昇温しているのに何故結晶化するのか(冷結晶化),溶融状態からの冷却速度によって結晶化温度や再昇温時の融点が変化する現象,熱可塑性樹脂・熱硬化性樹脂,複合材料のマトリックスに用いられるエポキシ樹脂などの硬化挙動をTTTダイヤグラムによって示す方法なども概説する。


2)高分子の力学物性の基礎


側面を拘束せずに伸ばす変形を何故ずり或いはせん断変形と呼ぶのか(応力・ひずみの定義),強度と靭性の違い,繊維の強度を表す単位cN/dtexとは何か,長さの単位の比強度が何を意味するか,ゴムを分散させるとタフになるのは単にゴムがエネルギーを吸収するからではないこと,破壊に至る前にX線散乱などによって捉えられるクレージング,延性・脆性と高分子鎖の絡み合いの関係,ワイブル分布に基づく強度分布の解析方法,欠陥がない場合の強度をグリフィスの式に基づいて推定する方法などを概説する。時間に余裕がある場合にはご要望に応じてテンソルとは何か,その取り扱い方(応力・ひずみ・弾性率の座標変換)をセミナーの最後に概説する。


3)高分子の粘弾性の基礎


高分子の力学特性に特徴的な粘弾性に関して,基本的概念,エントロピー弾性・エネルギー弾性とは何か,様々な力学的刺激に対する高分子の応答,粘弾性に関する様々なパラメーター間の関係,温度−時間換算などを概説する。接着強度や衝撃強度など粘弾性と関係のある力学物性にも触れる。


4)繊維強化複合材料のメリット


繊維化することは単に細く長くしているのではなく,構造形成・物性発現に極めて有効であること,構造が同じであっても細くすることによって丈夫になること,丈夫な材料は加工しにくいと言うトレードオフを繊維化+結合によって巧みにかわしていること,物性値の大小だけではなく異方性も制御できるために設計の自由度が格段に向上することなど,繊維強化複合材料が極めて巧みな材料の利用形態であることを概説する。


5)繊維強化複合材料の構造・力学物性


繊維・マトリックス単体の物性から複合材料の力学物性を予測するための複合則,ハルピン−ツァイの式,積層板の異方性弾性率の積層理論による予測,破壊のクライテリオン,強度の異方性などを概説する。


6)繊維−樹脂界面制御の重要性・評価方法


繊維軸と垂直な方向の複合材料の強度だけではなく繊維軸方向の強度も界面強度に依存する理由,最適な界面強度,一方向強化複合材料の引張・圧縮強度と界面強度の関係,種々の界面強度の評価方法,単繊維複合材料から繊維を取り出さずに繊維の強度分布と界面強度を同時に推定する方法,この方法を利用して温水中に長時間曝露した場合のガラス繊維/エポキシ樹脂複合材料の繊維強度及び界面強度の低下を評価した事例などを概説する。


7)炭素繊維の製造・構造・物性


複合材料に用いられる代表的な強化材である炭素繊維について,その歴史,製造方法,製造過程における構造変化,原料に求められる要件,構造と物性の関係,高強度液晶繊維との比較などを概説する。


【質疑応答】

 

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