弾性 / 弾性率

ゴム弾性 / エントロピー弾性とは、ゴムやエラストマー系について、外部から加えられた変形やひずみに対する抵抗力を表します。ゴム弾性はエントロピーの可逆的変化に関連があります。ゴムやエラストマーのマトリックス中でエントロピーが高分子鎖に沿って可逆的に変化することは、次のような観点から説明することができます。 

ジグザグ状のエラストマー分子が外力によって伸長すると、鎖に沿った近隣の分子間の結合角が変化します。こうした変化がわずかなもので、摩擦プロセスが活性化されなければひずみエネルギーは必要とされません。 
一方で伸長とは分子単位での配向が規則的になり、エントロピー(系内の無秩序)が減少することを意味します。 

外力を取り除くと環境からの熱エネルギーが吸収され、分子の配向と結合角が回復し、形も元通りになります。 

弾性率とは、物体や物質に応力を加えたときの弾性的(非永久的)な変形に対する抵抗力の量(変形のしにくさ)のことです。物体の弾性率は応力-ひずみ曲線の弾性変形範囲における傾きと定義されます:[1]。硬い材料ほど弾性率は高くなります。弾性率は次の式で定義されます。 

図 1:典型的なゴム弾性体の応力-ひずみ曲線

DMA 242 Artemis® / DMA EPLEXOR® では E 弾性率を測定できます。 


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