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レオロジー（粘弾性）測定について
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御見積依頼・測定依頼書
レオロジー（粘弾性）全般に関する測定・試験・分析をご希望の方は、本書をダウンロードいただき、FAXまたはE-MAIL添付にてご依頼ください。
レオロジー（粘弾性）とは
｢レオロジーは、物質の変形と流動を扱う科学｣として周知されています。
レオロジー（Rheology）の目的は物質の力や変形に対する応答を明らかにすることで、物質の力学的（機械的）応答は弾性変形、粘性流動及びそれらの組み合わせに分類されます。
レオロジー測定やその解析は、物質の流動性を制御するために必要不可欠です。
このような粘弾性物質のレオロジーは、それぞれ物質の性質・形状・プロセス等に応じたレオロジー測定や評価が行われる必要があります。
材料の製造・開発における分子構造の決定要因としての基礎的研究にとどまることなく、同時に工業的用途への充分な対応がとれる実践的な科学です。
粘度測定の解析と工業的応用
- 沈降、タレ性、分散
- レベリング、塗布性
- 歯ごたえ、喉越し
- 伸び、浸透性
粘弾性測定の分子構造の解析と工業的応用
- 分子構造
- 形状保持
- タック性・剥離性
- プロセス（成形性）
- 製品性能（耐熱、衝撃）
レオロジー測定や解析でよく使われる用語
| 語彙 | 記号 | 意味 |
|---|---|---|
| 歪 | γ | 物質が外力を受けて変形した量と元の形の比 |
| 応力 | τ | 単位面積あたりに働く力 |
| 粘度 | η | 物質の流動に対する抵抗 |
| チクソトロピー | せん断速度とせん断応力の比として現われる見掛けの粘度が、変形において一時的に低下する現象で、長短にかかわらず一定時間放置した後、元に回復します。 | |
| 降伏応力 | τy | 物質にはある大きさの力を加えると急激に粘度が減少する物性が存在し、この粘度を急激に降下させ始める応力を降伏応力と称します。 |
| 粘弾性 | 弾性と粘性の二つの概念の和 | |
| 粘弾性測定 | 高分子物質に正弦的歪を与えると、物質の応答として通常は正弦的応力が生じます。両者の比と位相差から生じたエネルギーを高分子物質の内部エネルギーと熱エネルギーに分けることができます。便宜的に前者を弾性、後者を粘性と称し、高分子物質がそれらの共存であることを知り、その状態が温度や時間に依存することから物質の内部構造を予測する手法です。 | |
| クリープ・リカバリー | 物質に対して一定時間、一定の応力を与えた時に物質が変形する大きさを歪みで表し、クリープ現象と称し、その応力を取り除いた時に減衰する歪をリカバリーと称します。 | |
| 応力緩和 | 物質に一定の歪を印加した時生じた応力の減衰 | |
| 緩和時間 | 印加された歪に対して発生する応力が（粘弾性液体として）指数関数的に減衰する時間 | |
| リサージュ図形 | 物質に動的変形を印加すると動的応力が生じます。その時の1周期の往復歪と応力を2次元座標に描いた図形。通常、物質の線形・非線形性の検証に活用されます。 | |
| 貯蔵弾性率 | G' | 物質がその形状内で保持しようとするエネルギー |
| 損失弾性率 | G" | 物質の組成内部で散逸する熱エネルギー |
| 損失正接 | tanδ | 貯蔵弾性率と損失弾性率の比 |
| ノーマルフォース | 高分子物質にせん断方向の変形が加えられた時に出現する法線方向の力 |
コーン・プレート型レオメーターによる測定モード
フローカーブ/定常流測定
フローカーブ測定では、予めプログラムされた時間内で回転（せん断）速度を連続的に上昇又は下降させ、サンプルに変形を与えます。その時に発生する応力から粘度を求めます。
他方定常流測定は、予めプログラムされた回転（せん断）速度を階段的に上昇又は下降させ、サンプルに変形を与えます。その時に発生する応力が定常状態に到達した時に粘度が求められます。同時に法線方向に発生する力（ノーマルフォース）から第一種法線応力差を求めます。
クリープ・クリープ回復測定
サンプルに一定時間、一定応力を印加したとき、そのサンプルが変形します。この変形（歪）と時間の関数から粘度が求められます。又、この応力を取り除いた時に、変形したサンプルは時間の経過に応じて元の構造に回復しようとします。 この変形（歪）の回復からサンプルの弾性要素が求められます。
動的粘弾性測定
制御された正弦的周波数や歪（又は応力）をサンプルに印加してサンプルの粘弾性を測定します。 一般的には、周波数掃引測定では、印加歪（又は応力）を線形域内で一定に制御し、サンプルの周波数依存性を測定します。歪（又は応力）掃引測定では周波数を一定に制御し、サンプルの歪（又は応力）依存性を測定します。温度依存性の測定を行う場合は通常周波数及び歪（又は応力）を一定に制御して、温度の上昇・下降環境下でサンプルの動的粘弾性測定を行います。
- 周波数依存性測定
- 歪依存性測定
- 温度依存性測定
時間依存性測定