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「振動と超音波照射による固液混合材料の材料物性の制御」 日本大学 理工学部 一般教育教室 教授 中原明生

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Published on Mar 22, 2017

「日本大学 新技術説明会」(2017年1月17日開催)にて発表。https://shingi.jst.go.jp/list/nihon-u...

【新技術の概要】
粉と水を混ぜた固液混合材料は振動や流れの方向を記憶し、その記憶に応じて亀裂が伝播しやすい方向が決まるなど、材料物性が異方的なものへと変化する。今回超音波照射により記憶を消去して内部構造を均一化することにより、亀裂が伝播しやすい方向を消去することができた。この手法は壊れにくい固液混合材料を作成することに応用できる。

【従来技術・競合技術との比較】
従来の技術では希薄なコロイド・サスペンションに対し超音波を照射して均一化するまででしたが、本技術により塑性を持つほどの高濃度固液混合ペーストに対してもある条件を満たせば超音波照射が均一化に有効となることを明らかにした。

【新技術の特徴】
・高濃度固液混合材料に振動をかけることによって生じる異方的な内部構造を超音波照射で均一化。
・振動や超音波などにより固液混合材料の内部構造を操作し、破壊時の亀裂の伝播しやすい方向や材料物性の異方性を制御。
・固液混合材料の振動や流れの記憶の刷り込みや超音波照射を利用して、亀裂パターンの形状を制御。

【想定される用途】
・セメントなどの建築資材の内部構造の均一化と破壊強度の増加。
・石膏型3Dプリンターの造形物の積層構造の均一化。
・らせん状亀裂や放射状亀裂など、様々な幾何学的亀裂パターンを自在に作成。(亀裂のアート)

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