高分子材料の線膨張率につきまして

質問

高分子の線膨張率についてお聞きしたいことが有ります。
例えば線膨張率が1×10^-5(mm/mm/℃)で、1000(mm)×1000(mm)×10(mm)の高分子の板を、0℃から100℃まで加熱する場合、厚みがどれだけ変化するかを計算したいのです。
この場合、変化後の厚みをtとして
1000(mm)×(1×10^-5)(mm/mm/℃)×100(℃)=1(mm)長さ方向に伸び、幅方向にも同時に1(mm)伸び、加熱前後で体積(質量)が変わらないとして、1000×1000×10 = 1001×1001×tで厚みが計算できると考えたのですが、長さ方向に1mm伸びる際に同時に幅方向にも1mm伸びるとした仮定は正しいでしょうか？
もし間違いであれば、正確で正しい厚みの計算をご存知でしたら教えていただけませんでしょうか？よろしくお願い致します。

回答No.1

Massy57 · ベストアンサー

加熱前後で質量はかわりませんが体積はかわります。この材料の熱膨張が芳香性がないとすると、厚さ方向は10×１E-5×100＝0.01mm伸びるはずです。加熱前後で体積が変わらないということは比重がかわらないことになりますが、ものは熱すればだいたいの場合はかるくなりますよね。体積膨張率は等方性材料の場合、線膨張率の３倍になると思います。

お礼

回答有難うございます。
上述している「材料」というのは、実はポリカーボネートやアクリルなのですが、熱膨張に芳香性(方向性の間違いでしょうか？)はあるのでしょうか？もし、方向性があるのなら、他に厚みの計算の仕方があるのでしょうか？

回答No.3

koji59

２の方も書いてありますが、ＰＣやアクリルはアモルファスなので、基本的には軸によるＣＴＥの違いは極めて少ないはずです。方向性のある材料（最たる例はＬＣＰですが）では、必ず軸によるデータが掲載されていますよ。
　ただし、厳密にいえば、射出成形などの流動させる成形では、流れ方向やその垂直軸で、若干変化することもありますので、注意してください(^^;

お礼

わかりました。回答有難うございました。

回答No.2

Massy57

芳香とは、まさに誤変換の見落とし、方向性ですね。
高分子、さわったことがありませんが、ポリカーボネートやアクリルというと光学素子によく使われている樹脂ですね。光学的に等方なため、光学素子に使用されているとおもいます。従って熱膨張に関しても等方と考えてよいと思います。というか異方性が大きい材料の場合、その旨がデータシートに明示して有ると思いますので、データシートをごらんになって下さい。もし熱膨張に異方性があれば、たんに熱膨張経緯数にその数字をいれればよいだけです。

お礼

わかりました。回答有難うございました。