動的粘弾性

質問

動的粘弾性の初心者です
動的粘弾性で言う貯蔵弾性率と、引張試験で言う引張弾性率はどのような違いがあるのでしょうか。
どなたか教えていただけますでしょうか。
よろしくお願いします。

回答No.2

noname#204885

>一桁程、動的粘弾性の弾性率の値が大きくなります(MPa→GPa)。

ゴムはあまり測ったことが無いのですが、当然Tgは低い（０℃以下）んですよね？そうであれば、私が持っているデータでは常温付近ではそこまで大きな差はついてません。

Tgが-10℃くらいのエラストマー系の樹脂のデータですが、常温でE'(1Hz)～10MPa、引張り弾性率(5%モジュラス)～5MPaと言う感じです。但し周波数が16Hzと言うことですのでもう少し差が出ても不思議ではありません。また、もっと弾性率が高い材料でしたら更に差は広がると思います。

詳細は動的粘弾性測定装置のメーカさんに相談してみるのが一番だと思います。国内メーカさんなら、お願いして材料を提供したら先方のデモ機でチェックしてくれますよ。（ただし輸入品の場合はなかなか総代理店に聞いてもらちが開かない場合が多いです・・・。動的粘弾性測定器はアフターケアが重要なので国内品が絶対良いと思います。）

回答No.1

noname#204885

※以下は、測定対象を高分子に絞っての議論です。（もし金属の物性等を研究されているのであれば別の議論になると思いますので御注意ください。）

動的粘弾性を引張りモードでやっていればだいたい同じことをしているのですが、「絶対値が全然違うではないか？」と言う質問が出てきますよね。

主たる要因は歪速度が全然異なる（動的粘弾性の測定の方が歪速度が圧倒的に速い）ことにあります。Ｗ.Ｌ.Ｆ式をいずれ勉強されることと思いますが、高分子は時間-温度換算則と言われるように、時間と温度に互換性があるからです。一般に、高い歪速度で弾性率を測定すると、低温で弾性率を測定するのと同じ効果があります。逆に、低い歪速度で弾性率を測定すると、高温で測定するのと同じ効果があります。

ゆえに、動的粘弾性で測定する貯蔵弾性率は、非常に低温で引張試験を行っているのと同じことになるので、普通は引張弾性率よりも高い値を示すわけです。

補足

回答していただきましてありがとうございました。大変参考になりました。失礼ながら、もう一つよろしいでしょうか。
私は現在、ゴムの動的粘弾性を測定していますが、引張弾性率と比較しまして大体、一桁程、動的粘弾性の弾性率の値が大きくなります(MPa→GPa)。測定周波数は１６Hzですが、この一桁ほど大きいのは妥当な数字でしょうか。もしよろしければ、おねがいできますでしょうか。よろしくおねがいします。