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Creation of soft/hard complex materials tougher than metal based on the

基于以下原理创建比金属更坚韧的软/硬复合材料

基本信息

批准号：
17H01222
负责人：
グン剣萍
金额：
$ 28.12万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-01 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17H01222/
关键词：
ゲル犠牲結合高靭性高強度複合材料

项目摘要

本研究では、高靭性ゲルの力学挙動（引張試験で見られる降伏現象、弾性率の低下を伴うヒステリシス現象、および引裂試験で見られる亀裂周辺の降伏領域(内部破壊領域)の形成）の三つの特徴を評価することによって、ゲルの靭性及びその高靭性化機構を解明することを目的とした。研究機関内には、ポリアンフォライトゲル/グラスファイバー織物の複合体について、様々な幅のサンプルを作製して引裂試験を行い、破壊エネルギーと降伏領域の関係を見積もった。サンプルの幅が降伏領域のサイズ（~cm）より小さい場合、複合体の破壊エネルギーはサンプルの幅と正の相関があった。一方、サンプルの幅が降伏領域より大きい場合、複合体の破壊エネルギーはサンプルの幅に依存しなかった。これは、本複合体の異常に高い破壊エネルギーが、亀裂近傍の降伏領域形成によるエネルギー散逸によることを強く示唆する結果である。また、破壊されたサンプルを走査型電子顕微鏡で観察した結果、繊維近傍におけるゲル層の破壊が確認された。ここから、本複合体の変形時には、ゲル-繊維間の応力伝達により、ゲル層の変形と破壊によるエネルギー散逸が高効率で発生し、それが本複合体を高効率にタフ化していることが示唆された。

The purpose of this study is to evaluate the three characteristics of the mechanical behavior of high toughness components (yield phenomenon, low ductility phenomenon, and formation of yield region (internal fracture region) at the crack periphery), and to explain the characteristics of high toughness components. The relationship between the complex of fabric and the complex of fabric was studied in this paper. The amplitude of the complex is different from the amplitude of the complex. The amplitude of a complex depends on the amplitude of the complex. This complex is characterized by an abnormal high level of growth and a high level of degradation near the formation of the domain. The results of the electron microscope examination were confirmed by the results of the electron microscope examination. The complex is characterized by high efficiency, high efficiency, and low cost.