高延性高分子材料の破壊靱性評価試験方法

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高延性高分子材料の破壊靱性評価は困難を伴う.これは,高延性材料の多くはその靱性が高いので,通常の材料評価に用いられる線形破壊力学の適用が困難となるからである,また,高分子材料特有の現象であるキ裂先端でのクレーズの発生によって,靱性の評価を,特にき裂長さや塑性域の大きさの測定を困難にしている.そこで,高延性高分子材料の静的および動的破壊靱性評価を行い,定量的な破壊靱性評価のための動的な試験方法を提案し,静的な試験における結果との関係を明確にした.本研究は以下の通りに行われた.(1)熱可塑性高分子材料,熱硬化性高分子材料,ポリマーアロイの中から,PC,ABS,PMMA,PC/ABSを選択し試験に供した.(2)射出成形加工によって試験片を製作し,フライス加工によって最終形状に仕上げた.(3)材料試験機によって静的な引張試験を行い,各材料の縦弾性係数,ポアソン比,降伏応力,引張強さ,破断ひずみならびに応力--ひずみ関係等を測定する.(4)弾塑性破壊靱性試験方法に準じて,3点曲げあるいはCT試験による静的な破壊靱性試験を行い,破壊靱性値およびき裂進展抵抗等を測定した.(5)落錘型衝撃試験機によって,動的な破壊靱性値を測定した.この時,衝撃棒,試験片,試験片保持用治具等にひずみゲージを添付し,試験片形状,衝撃速度,試験片保持方法等の検討を行った.(6)各試験後の試験片の破断面をVTR顕微鏡,レーザー顕微鏡ならびに走査型電子顕微鏡で詳細に観察した.