難溶融高分子材料の粉末焼成機構の解明と微細構造制御

阐明难熔高分子材料的粉末烧结机理和微观结构控制

• 批准号: 04650791
• 负责人: 成澤 郁夫
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Yamagata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04650791/
• 关键词: 難溶融高分子; 焼成; 4ふっ化エチレン; 粉末加工; 相対密度; 予備成形; 焼成温度

一般の線状高分子(熱可塑性樹脂)は溶融加工されるのが普通であるが、極性が強く、分子間の結合力が大きい高分子は分解温度が融点以下になり、いわゆる難溶融でありこのような加工方法をとることができない。また、溶融が可能であっても溶融時の粘度が著しく大きい場合も通常の溶融加工は困難である。したがって、このような材料に対しては粉末のまま加熱して成形する方法がとられる。すなわち、セラミック材料と同じように焼成法により加工することが必要となる。難溶融材料の典型的な例としては4ふっ化ラエチレン(PTFE)がある。本研究はこの試料をモデルとして用いて加圧、焼成過程における微細構造形成の過程について解析したものであり、あわせて構造と物性の関係についても検討を行った。PTFEの粉末あるいは顆粒状試料を用いて、まず、充填・圧縮するを基本とする予備成形での加圧、保圧条件について検討し、次に最適な予備成形条件下でその後の焼成条件について検討した。粉末試料では試料内での圧力伝達が困難で不均一になりやすく、顆粒試料では圧力一定では加圧速度よりも加圧後の保持時間が大きく影響することが明かになった。焼成過程では予備成形で残存する気孔は閉じ込められたままになり、相対密度は焼成過程では決まらず予備成形の条件で決まることも明かになった。破壊靭性値はこの気孔の割合と関係し相対密度が増加するほど大きくなり、したがって予備成形での圧力保持時間の増加とともに増加して一定になることが明かとなった。また、焼成温度を高くすることは結晶化度の増加に関係することも明かとなった。

General linear polymer (thermoplastic resin) melt processing is common, polarity is strong, intermolecular bonding force is large, polymer decomposition temperature is below melting point, difficult to melt, processing method is difficult to melt. The viscosity at the time of melting is very high, and the melting process is difficult. The method of heating and forming the powder is described. It is necessary to manufacture the same materials and materials. Typical examples of refractory materials include PTFE. In this study, the relationship between microstructure and physical properties was studied during the process of heating and sintering. PTFE powder can be used as granular sample in the process of heating, heating, filling and compression. The basic conditions of pressure and pressure holding during pre-forming are discussed. The second is the post-sintering conditions under the optimum pre-forming conditions. For powder samples, it is difficult to obtain uniform pressure in the sample. For granular samples, the pressure is constant, and the pressure holding time after acceleration is greatly affected. The firing process is not ready to be formed, the hole is closed, the relative density is not ready to be formed, the firing process is not ready to be formed, the condition is determined. The fracture toughness value increases with the increase of the relative density of the pores, and the increase of the pressure holding time of the pre-formed pores. The relationship between the crystallization degree and the sintering temperature is obvious.