工学部

授業科目名:
高分子レオロジー
(英語名): Polymer Rheology
対象学年:
3年Bコース
開講学期:
前期
開講形態:
講義及び演習
担当教官: 岩倉 賢次(IWAKURA Kenji)
須藤 新一(SUTO Shinichi)
単位数:
対象学科:物質工学科 区分:専門科目・選択必修 511040

授業概要

 高分子流体や固体は、水や金属などと異なり、粘性と弾性の両方の性質を同時に有 しており複雑 な挙動を示すために、従来の流体力学や弾性学などでは説明できない場合が多く、新 たな学問体系 であ る「レオロジー」に基づく理解が必要である。 本講義では、レオロジーの概 念と基礎的内容、 静的および動的粘弾性理論の基礎、粘弾特性の測定 方法とその基本原理、高分子物 質の特徴的なレ オロジー特性と分子構造との関係、成形加工などの高 分子工業との関わり、などに ついて解説する。

授業計画

第1週 レオロジーとは?:歴史的背景、学問的および工業的有用性
第2週 理想的粘性流動、塑性流動、弾性変形:Newton流動、Bingham流動、降伏応力
    伸長流動、Trouton則、Hook固体
第3週 ゴム弾性理論:エネルギー弾性とエントロピー弾性
第4週 非ニュートン流動:見かけ粘度、せん断-、時間-依存性、べき法則、流動指数
第5週 粘度の温度依存性:Andrade式、Eyring理論、流動の活性化エネルギー
第6週 粘度の分子量依存性:溶液粘度、融液粘度、Staudinger粘度式、3.4乗則、臨 界分子量
第7-8週 静的粘弾性理論:Maxwellモデル、Voigtモデル、応力緩和、クリープ、緩 和時間
    遅延時間、緩和弾性率、クリープコンプライアンス、多要素モデル、一般化 モデル
第9-10週 動的粘弾性理論:ベクトル記号法、複素弾性率、複素粘性率、複素コンプ ライアンス
    貯蔵弾性率、損失弾性率、動的粘度、力学的損失正接、温度分散と周波数 分散
第11週 粘弾性特性の測定法と基本原理(静的):毛管押出レオメータ、Poiseuille の法則
    末端補正、落球粘度計、Stokesの法則、平行板プラストメータ、円錐-円盤 レオメータ
第12週 粘弾性特性の測定法と基本原理(動的):振動論の基礎、自由減衰振動法、 強制振動法
第13週 時間換算則:時間-温度重ね合せ則、合成曲線、移動係数、WLF式
第14週 緩和スペクトル:定義、1次近似と2次近似法、くさび型分布と箱型分布、最 大緩和時間
第15週 工業レオロジー:成形加工における高速粘弾流動特性、不安定流動特性、粘 性発熱
 

成績評価の方法

  筆記試験および演習、レポートの結果と出席状況を総合し成績を決定する。

テキスト

  プリント配布

参考書

 (著者)村上謙吉 (書名)レオロジー基礎論 (出版社)産業図書 (価格)3, 605(1991)

履修にあたっての留意点

  教科書を用いずに、プリント資料と詳細な板書により講義を進めるから、毎時間 出席してしっか   りノートを取ること。さらにその都度、参考書を調べて関連事項の補足を加えな がらノートの内   容を充 実していき、自分独自の有用な参考書に仕上げること。

Post Script 版
シラバスのページへ