高分子結晶のやさしい話（第8回）：延伸と熱処理効果

摘要

これまでの説明から，結晶性高分子材料の物性と結晶性との関係を追究する過程で単結晶をはじめ，素材の内外部の構造と形態がいろいろの環境や条件の下で変わることを理解した．ここでは金属の塑性的な変形を眺めながら高分子材料の変形挙動をみたい．金属の塑性変形が転位の移動によって進行することはいうまでもあるまい．周知の通り転位の移動は結晶粒界で阻止されるため，多結晶と結晶粒界のない単結晶とでは変形挙動が違う．ということは，結晶粒の大きさが材料の力学的強度の決め手になるということであろう．これに対して，高分子材料では金属の結晶粒界に相当するものはなく，強度に関係するものは球晶の大きさと球晶境界の形態である．ここではまず図1の金属と結晶性高分子の応力－歪み曲線の違い，そして，引張変形周辺の現象，挙動を基本的な高分子鎖構造の変形から順を追ってみていくことにする．次いで金属と高分子のそれぞれが持つ延伸による変形と熱処理効果について話を進めることにする．