複合材料の機能と成形加工--複合材料と機能（2）

摘要

一般に高い弾性率をもつ材料は変形が小さいため、変形に際し分子間の摩擦抵抗が小さく、熱エネルギーとして放出されるエネルギー量は少ない。 そのためエネルギー吸収能は小さく、振動減衰率も低い。 一方、弾性率の低い材料は変形が大きいためエネルギー吸収能も大きく、減衰率も高い。 このようなことを考えるとFRPのような弾性率の高い複合材料が、なぜエネルギー吸収能に優れているのか少々不思議である。 これは複合材料が多くの異種材料の組合せによって構成されていることによって、材料内部に多くの界面をもつことによる。 すなわち、このような界面では強化材に加えられた力は、この界面を介してマトリックスに伝達され、界面での摩擦抵抗によってエネルギー吸収が行われているのである。したがって、複合材料は、単一構造で成形される従来の材料では得られなかった優れたエネルギー吸収能が発揮されるのである。