【研究分野】複合材料・物性

【研究領域課題番号】09555199 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

騒音シールドパネル / 圧電・導電効果 / PVDF / 音響透過損失 / 共振回路 / モノドメイン構造 / 気相法炭素繊維 / 有機ハイブリッド材料 / 防音パネル / 圧電分散型有機ハイブリッド / 炭素繊維 / 有機誘電体 / 力学的損失正接 / 塩素化ポリエチレン / BaTiO_3 / DZ / インダクタンス / 負性容量 / 垂直吸音率 / 圧電性高分子フィルム / シアノエチル化ヒドロキシエチルセルロース / 制振効果 / 動的粘弾性特性 / 共振周波数 / 非線形効果 / 垂直入射音の透過損失

【研究成果の概要】

騒音シールドパネルの防音機構はシールドパネルを構成する高分子複合材料が圧電・導電効果に基づく制振・防音特性を発現するためである。3系列の圧電複合材料防音シールド材料として検討された。
1.圧電性高分子フィルムPVDFに導電層や外部電気回路を付加した系において、力学振動エネルギーの良好な減衰特性を発現し、150Hz,200Hz,250Hzの低周波域でフィルムに共振回路の導入により約10dBの音響透過損失が観測された。
2.有機誘電体DZが塩素化ポリエチレンCPEのマトリックス内でモノドメイン構造を形成し、制振特性を示すことが明らかになった。更に複合材料の損失係数が歪みの減少と共に増大することが観測され、材料の成形加工条件を選択することや多層化により500Hz以下の低周波域での垂直吸音率が従来のマイカ等を分散させた複合材料に比して顕著に増大することがわかった。このような有機ハイブリッド材料に気相法炭素繊維VGCFを3%添加することにより損失係数を低下させることなく複合材料の弾性率を顕著に増大させることが明にされた。炭素繊維添加有機ハイブリッド材料は無添加の有機ハイブリッド材料に比して高周波域の音響透過損失に有効であることがわかった。
3.無機圧電体を含むCPE/BaTiO3/VGCFの系では制振特性はVGCFの体積分率8%で極大を示し、これはこの複合材料のパーコレーションしきい値近傍であり、通常材料と比して400Hz以下で音響透過損失が増大することが観測された。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】1997 - 1999

【配分額】12,300千円 (直接経費: 12,300千円)