高分子・複合材料

高分子・複合材料の要点

高分子は、モノマーが付加重合や縮合重合でつながった長い分子鎖からなります。分子量には分布があり、数平均分子量Mnと重量平均分子量Mwの比が分布の広さを表します。結晶部と非晶部が混ざった結晶性高分子では、結晶化度が密度や剛性、透明性を左右し、非晶部の分子運動が凍結される温度がガラス転移温度Tgです。

高分子の変形は時間と温度に依存する粘弾性で、マクスウェルモデルやフォークトモデルで応力緩和やクリープを表します。繊維強化複合材料の剛性は、繊維方向では等ひずみ、垂直方向では等応力の複合則で見積もり、短繊維では臨界繊維長が補強効果を決めます。