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J-GLOBAL ID：201302257538780192   整理番号：13A0948600

同時に強力で強靭な超極細連続ナノファイバ

Simultaneously Strong and Tough Ultrafine Continuous Nanofibers

著者 (6件)： PAPKOV Dimitry (Univ. Nebraska-Lincoln, Nebraska, USA) ,  ZOU Yan (Univ. Nebraska-Lincoln, Nebraska, USA) ,  ANDALIB Mohammad Nahid (Univ. Nebraska-Lincoln, Nebraska, USA) ,  GOPONENKO Alexander (Univ. Nebraska-Lincoln, Nebraska, USA) ,  CHENG Stephen Z.D. (Univ. Nebraska-Lincoln, Nebraska, USA) ,  DZENIS Yuris A. (Univ. Akron, Ohio, USA)
資料名： ACS Nano  (ACS Nano)
巻： 7  号： 4  ページ： 3324-3331  発行年： 2013年04月 
JST資料番号： W2326A  ISSN： 1936-0851  CODEN： ANCAC3  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 構造材料や繊維の強度は通常,破壊時のひずみや靭性の減少と共に増加する。最近の実験的研究で電気紡糸高分子ナノファイバの弾性率と強度が直径の減少と共に強化されることが示された。ナノファイバの靭性は解析されていないが,古典的材料特性トレードオフから靭性が減少すると予測できる。今回,長い(5~10mm)の個々のポリアクリルニトリルナノファイバの包括的解析に基づき,ナノファイバの靭性も劇的に改善されることを示した。繊維直径を2.8μmから~100nmに縮小すると弾性係数が0.36から605GPaに,真の強度が15から1750MPaに,靭性が0.25から605MPaに同時に増加し,250nmより細い超極細ナノファイバで最大の増加を記録した。このサイズ効果で飽和挙動を認めなかった。焼きなまし繊維の構造研究と機械的挙動の比較から超高度延性(平均破断歪50%以上)と靭性をナノファイバの超極細電気紡糸ジェットの急速固化がもたらす低結晶度によるとした。提出した優秀な機械的性能を連続ナノファイバの独特のマクロ-ナノ特性と組み合わせれば安全性問題が重要な事例に応用できる巨視的材料や複合材料に直ちに応用できる。提出した同時に高い強度,弾性及び靭性の機構は高い高分子の結晶度を高性能高分子繊維開発に求めていた50年前のパラダイムを克服し,繊維科学と技術に広い応用をもたらすであろう。

シソーラス用語： *合成繊維 ,  *エレクトロスピニング ,  *ナノファイバ ,  *延伸 ,  直径 ,  *極細繊維 ,  *引張強さ ,  *弾性係数 ,  *靱性 ,  サイズ効果 ,  延性 ,  *結晶度 ,  噴流 ,  急冷
準シソーラス用語： *ポリアクリロニトリル繊維 ,  *超極細繊維

分類 (2件)： 繊維物理  (YM02020S) ,  原子・分子のクラスタ  (BH09030O)

タイトルに関連する用語 (2件)： 超極細 ,  ナノファイバ